Question

如果我们不知道节点的位置，那么单链列表和双链列表是否都需要O(n)的删除时间？

我的理解是，我们需要遍历node才能知道单链表中该节点的上一个指针和该节点的下一个指针。因此，删除单个链接列表的时间复杂度为O(n)。

对于双向链表，由于我们知道要删除的节点的上一个指针和下一个指针，因此时间复杂度为O(1)。

Answer 1

在两种情况下，O(n)均定位一个节点（此处为伪代码，在以下所有情况下为伪代码）：

def locate(key):
    ptr = head
    while ptr != null:
        if ptr.key == key:
            return ptr
        ptr = ptr.next
    return null

O(1)删除双向链接列表中的一个节点，仅给出其指针，因为您可以轻松地到达上一个节点：

def del (ptr):
    if ptr == head: # head is special case
        head = ptr.next
        free ptr
        return

    ptr.prev.next = ptr.next
    free ptr

对于相同的条件（仅具有指针），O(n)删除单个链表中的节点，因为您需要先在之前定位您要删除的那个

def del (ptr):
    if ptr == head: # head is special case
        head = ptr.next
        free ptr
        return

    prev = head
    while prev.next != ptr:
        prev = prev.next
    prev.next = ptr.next
    free ptr

但是，两个O(n)操作仍然是 O(n)，因为它线性依赖于节点数。

因此，要删除尚无指针的节点，在两种情况下都为O(n)，对于单个链接列表，只是每个n所做的工作都会更大，如果您是天真的话（例如“查找要删除的节点”，然后“查找该节点之前的节点”）。

尽管通常，您不会这样做。您的delete函数会在前进时记住上一个节点，这样，一旦找到要删除的节点，您还将在前一个节点，这样就不必进行另一次搜索。

可能会这样，实际上我们要在要删除的元素之前进行搜索：

def del (key):
    if head == null: # no action on empty list
        return

    if head.key == key: # head is special case
        temp = head
        head = head.next
        free temp
        return

    prev = head
    while prev.next != null:
        if prev.next.key == key:
            temp = prev.next
            prev.next = temp.next
            free temp
            return
        prev = prev.next

Answer 2

除了现有的答案外，如果我们允许移动节点的内容，那么只要给定指向它的指针，还有一种方法可以从单链列表常量时间删除该节点。我们将下一个节点的内容移动到要删除的节点中，并使指向下一个节点的指针指向下一个节点之后的节点。

在单链表和双链表中进行删除的时间复杂度是多少？

2 个答案: