python算法-006从无序链表中移除重复项（HashSet空间换时间）

你的问题主要在于读书不多而想的太多。——杨绛

这句话说的真是太对了，我一定多读书！！！

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题目：给定一个无序链表，例如：head->1->2>1-->3->3->5->7->6>7->8,删除其中的重复项，将其变成head->1->2->5->7->6->8。

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今天的题目与昨天的题目是相同的，昨天我们用的顺序删除法，成功的完成了这个任务。但是其采用双重循环来遍历链表，时间复杂度为O(N^2)。通常情况下，为了降低时间复杂度，往往再条件允许的情况下，通过使用辅助空间来实现。具体如下：

题目要求去除重复项，我们很容易想到Python自己的一种数据类型——集合set。集合具有无序性、唯一性、确定性。无序性：集合中的元素的地位相同，没有顺序。唯一性：也叫互异性，集合元素两两各不相同，每个元素只能出现一次。确定性：给定一个集合，任给一个元素，该元素或者属于或者不属于该集合，二者必居其一，不允许有模棱两可的情况出现。

我们利用集合的唯一性就可以解决——“当前节点是否重复出现过”这一问题了。我们先建立一个HashSet集合，HashSet用来存储已经遍历过的节点的内容。先将其初始化为空。然后从头开始遍历链表，然后判断当前节点的内容是否在HashSet中。如果在，则把当前节点删除；如果不在，保留当前节点，并将当前节点的内容添加到HashSet中，遍历下一个节点，直到链表为空。

这种方法的时间复杂度为O(n),因为只需要遍历一次链表。下面用代码实现：

def RemoveDup(head):
    """
    空间换时间
    无头节点
    """
    #先判断链表是否为空或者
    if head.next is None:
        return head
    Hashset=set()#保存已经遍历过的内容
    Hashset.clear()#初始化集合
    pre=head#指向当前节点的前驱节点，用于删除当前节点
    cur=head.next#用于遍历链表，指向当前节点
    #遍历链表
    while cur is not None:
        #如果当前节点的值不在HashSet中，则将其存到HashSet中
        if cur.data not in Hashset:     
            Hashset.add(cur.data)
            #遍历下一个节点
            cur=cur.next
            pre=pre.next
        else:
            #如果当前节点的值在HashSet中，则删除节点
            pre.next=cur.next
            cur=cur.next
    #返回处理完成的链表
    return head

至于如何删除当前节点，这个问题我在昨天的文章里写的很清楚了这里就不在赘述——python算法-005从无序链表中移除重复项（顺序删除法）。

与之前一样先构造一个无序链表（昨天也讲了，可以看看前面的链接），用于检验我们的算法：

#先引入random库
import random
#依然是先定义节点类
class LNode(object):
    def __init__(self, arg):
        self.data = arg
        self.next = None
#这里!前几篇的create我写错了，少了个e,
#这里改用construct 构造的意思
def construstLink(x):
    i = 1
    head = LNode(None)
    tmp = None
    cur = head
    while i <= x:
        #这里与之前不同，先生成一个随机数，作为节点值
        n = random.randint(0, 9)
        tmp = LNode(n)
        cur.next = tmp
        cur = tmp
        i += 1
    return head

主程序：

if __name__ == '__main__':
    #构造链表
    head=construstLink(10)
    #打印处理之前的链表
    print("BeforeReverse:")
    cur = head.next
    while cur != None:
        print(cur.data)
        cur = cur.next
    #调用算法，处理链表
    head = RemoveDup(head)
    # 打印处理之后的链表
    print("\nAfterReverse:")
    cur = head.next
    while cur != None:
        print(cur.data)
        cur = cur.next

下面的是运行结果：

成功的去除了3个3

你也可以多试几次，我这算法是对的。

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这是全部的代码：

import random
class LNode(object):
    """docstring for LNode"""
    def __init__(self, arg):
        self.data = arg
        self.next = None

#这里!前几篇的create我写错了，少了个e,
#这里改用construct 构造的意思
def construstLink(x):
    i = 1
    head = LNode(None)
    tmp = None
    cur = head
    while i <= x:
        #这里与之前不同，先生成一个随机数，作为节点值
        n = random.randint(0, 9)
        tmp = LNode(n)
        cur.next = tmp
        cur = tmp
        i += 1
    return head
"""
题目描述：
将Head->1->1->3->3->5->7->7->8变
为head->1->2->5->7->8
方法：空间换时间，利用集合的无序性、唯一性
"""
def RemoveDup(head):
    """
    空间换时间
    无头节点
    """
    #先判断链表是否为空或者
    if head.next is None:
        return head
    Hashset=set()#保存已经遍历过的内容
    Hashset.clear()#初始化集合
    pre=head#指向当前节点的前驱节点，用于删除当前节点
    cur=head.next#用于遍历链表，指向当前节点
    #遍历链表
    while cur is not None:
        #如果当前节点的值不在HashSet中，则将其存到HashSet中
        if cur.data not in Hashset:     
            Hashset.add(cur.data)
            #遍历下一个节点
            cur=cur.next
            pre=pre.next
        else:
            #如果当前节点的值在HashSet中，则删除节点
            pre.next=cur.next
            cur=cur.next
    #返回处理完成的链表
    return head

if __name__ == '__main__':
    #构造链表
    head=construstLink(10)
    #打印处理之前的链表
    print("BeforeRemoveDup:")
    cur = head.next
    while cur != None:
        print(cur.data)
        cur = cur.next
    #调用算法，处理链表
    head = RemoveDup(head)
    # 打印处理之后的链表
    print("\nAfterRemoveDup:")
    cur = head.next
    while cur != None:
        print(cur.data)
        cur = cur.next

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今天的算法就这样，明天讲一讲如何用递归来实现这种操作，大家可以先试一试。我目前也是在学习阶段，还有存在很多问题，望各位不吝赐教。我写这类文章，一是为了能够更好的理解我学的东西，毕竟自己能讲出来，也是很不错了；二呢，是为了与大家分享我的学习成果，一起学习一起进步，一起走向人生巅峰(哈哈哈，当然光学这个，那是连工作都不一定能找到)；还有一点就是:有一件能够坚持的事情也是很幸福的！

当然大家有什么需要都可以来找我，号、微信公众号：Dkider 私信、简信，都可以找到我。
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要人知道自己有个秘密，而不让人知道是个什么秘密，等他们问，要他们猜，这是人性的虚荣。——钱钟书《围城》