【每日一题Day233】LC1171从链表中删去总和值为零的连续节点 | 链表模拟 哈希表+前缀和

从链表中删去总和值为零的连续节点【LC1171】

给你一个链表的头节点 head，请你编写代码，反复删去链表中由 总和 值为 0 的连续节点组成的序列，直到不存在这样的序列为止。

删除完毕后，请你返回最终结果链表的头节点。

你可以返回任何满足题目要求的答案。

（注意，下面示例中的所有序列，都是对 ListNode 对象序列化的表示。）

周赛三题选手，努力提升速度

链表模拟

• 思路：

  对于每个节点cur，判断以其为首的连续节点之和是否为0，如果存在那么将其的前置节点指向其的下一个节点，直至链表中所有节点都判断完

• 迭代实现

  /**
   * Definition for singly-linked list.
   * public class ListNode {
   *     int val;
   *     ListNode next;
   *     ListNode() {}
   *     ListNode(int val) { this.val = val; }
   *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
   * }
   */
  class Solution {
      public ListNode removeZeroSumSublists(ListNode head) {
          // 对于每个节点，判断以其为首的连续节点之和是否为0，如果存在那么将其的pre指向其下一个节点
          // 最坏每个节点都不存在O(n^2)
          ListNode dummy = new ListNode(-1, head);
          ListNode pre = dummy;
          while (pre.next != null){
              int sum = 0;
              boolean del = false;
              for (ListNode cur = pre.next; cur != null; cur = cur.next){
                  sum += cur.val;
                  if (sum == 0){
                      pre.next = cur.next;
                      del = true;
                      break;
                  }
              }                        
              if (!del){
                  pre = pre.next;
              }      
          }
          return dummy.next;
  
      }
  }
  

  • 复杂度
    • 时间复杂度：$\mathcal{O}(n^2)$，最坏情况下每个节点都需要判断其后序节点
    • 空间复杂度：$\mathcal{O}(1)$

• 递归实现

   class Solution {
      public ListNode removeZeroSumSublists(ListNode head) {
          //方法一、 直接递归
          if(head == null) return null;
          int sum = 0;
          for(ListNode p = head; p != null; p = p.next)
          {
              sum += p.val;
              if(sum == 0) return removeZeroSumSublists(p.next);
          }
          head.next = removeZeroSumSublists(head.next);
          return head;
      }
  }
  

  • 复杂度
    • 时间复杂度：$\mathcal{O}(n^2)$，最坏情况下每个节点都需要判断其后序节点
    • 空间复杂度：$\mathcal{O}(n)$

前缀和+哈希表

• 思路

  如果链表中的两个节点的前缀和相等，那么可以将该段链表删除。

  • 因此可以先遍历一边链表使用哈希表记录前缀和以及对应的链表节点，相同的前缀和记录出现的最后一个节点
  • 再遍历一边链表，如果某个节点对应的前缀和在哈希表中出现过，那么将该段链表删除

• 实现

  /**
   * Definition for singly-linked list.
   * public class ListNode {
   *     int val;
   *     ListNode next;
   *     ListNode() {}
   *     ListNode(int val) { this.val = val; }
   *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
   * }
   */
  class Solution {
      public ListNode removeZeroSumSublists(ListNode head) {
          ListNode dummy = new ListNode(0, head);
          Map<Integer, ListNode> last = new HashMap<>();
          int s = 0;
          ListNode cur = dummy;
          while (cur != null) {
              s += cur.val;
              last.put(s, cur);
              cur = cur.next;
          }
          s = 0;
          cur = dummy;
          while (cur != null) {
              s += cur.val;
              cur.next = last.get(s).next;
              cur = cur.next;
          }
          return dummy.next;
      }
  }
  
  作者：ylb
  链接：https://leetcode.cn/problems/remove-zero-sum-consecutive-nodes-from-linked-list/solutions/2304678/python3javacgotypescript-yi-ti-yi-jie-qi-3vsy/
  来源：力扣（LeetCode）
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  • 复杂度
    • 时间复杂度：$\mathcal{O}(n)$
    • 空间复杂度：$\mathcal{O}(n)$