Remove Duplicates from Sorted List II
最后更新于：2022-04-02 01:10:14
# Remove Duplicates from Sorted List II
### Source
- leetcode: [Remove Duplicates from Sorted List II | LeetCode OJ](https://leetcode.com/problems/remove-duplicates-from-sorted-list-ii/)
- lintcode: [(113) Remove Duplicates from Sorted List II](http://www.lintcode.com/en/problem/remove-duplicates-from-sorted-list-ii/)
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Given a sorted linked list, delete all nodes that have duplicate numbers,
leaving only distinct numbers from the original list.
Example
Given 1->2->3->3->4->4->5, return 1->2->5.
Given 1->1->1->2->3, return 2->3.
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### 题解
上题为保留重复值节点的一个，这题删除全部重复节点，看似区别不大，但是考虑到链表头不确定(可能被删除，也可能保留)，因此若用传统方式需要较多的if条件语句。这里介绍一个**处理链表头节点不确定的方法——引入dummy node.**
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ListNode *dummy = new ListNode(0);
dummy->next = head;
ListNode *node = dummy;
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引入新的指针变量`dummy`，并将其next变量赋值为head，考虑到原来的链表头节点可能被删除，故应该从dummy处开始处理，这里复用了head变量。考虑链表`A->B->C`，删除B时，需要处理和考虑的是A和C，将A的next指向C。如果从空间使用效率考虑，可以使用head代替以上的node，含义一样，node比较好理解点。
与上题不同的是，由于此题引入了新的节点`dummy`，不可再使用`node->val == node->next->val`，原因有二：
1. 此题需要将值相等的节点全部删掉，而删除链表的操作与节点前后两个节点都有关系，故需要涉及三个链表节点。且删除单向链表节点时不能删除当前节点，只能改变当前节点的`next`指向的节点。
1. 在判断val是否相等时需先确定`node->next`和`node->next->next`均不为空，否则不可对其进行取值。
说多了都是泪，先看看我的错误实现：
### C++ - Wrong
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/**
* Definition of ListNode
* class ListNode {
* public:
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int val) {
* this->val = val;
* this->next = NULL;
* }
* }
*/
class Solution{
public:
/**
* @param head: The first node of linked list.
* @return: head node
*/
ListNode * deleteDuplicates(ListNode *head) {
if (head == NULL || head->next == NULL) {
return NULL;
}
ListNode *dummy;
dummy->next = head;
ListNode *node = dummy;
while (node->next != NULL && node->next->next != NULL) {
if (node->next->val == node->next->next->val) {
int val = node->next->val;
while (node->next != NULL && val == node->next->val) {
ListNode *temp = node->next;
node->next = node->next->next;
delete temp;
}
} else {
node->next = node->next->next;
}
}
return dummy->next;
}
};
~~~
### 错因分析
错在什么地方？
1. 节点dummy的初始化有问题，对类的初始化应该使用`new`
1. 在else语句中`node->next = node->next->next;`改写了`dummy-next`中的内容，返回的`dummy-next`不再是队首元素，而是队尾元素。原因很微妙，应该使用`node = node->next;`，node代表节点指针变量，而node->next代表当前节点所指向的下一节点地址。具体分析可自行在纸上画图分析，可对指针和链表的理解又加深不少。
图中上半部分为ListNode的内存示意图，每个框底下为其内存地址。`dummy`指针变量本身的地址为ox7fff5d0d2500，其保存着指针变量值为0x7fbe7bc04c50. `head`指针变量本身的地址为ox7fff5d0d2508，其保存着指针变量值为0x7fbe7bc04c00.
好了，接下来看看正确实现及解析。
### Python
~~~
# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.next = None
class Solution:
# @param {ListNode} head
# @return {ListNode}
def deleteDuplicates(self, head):
if head is None:
return None
dummy = ListNode(0)
dummy.next = head
node = dummy
while node.next is not None and node.next.next is not None:
if node.next.val == node.next.next.val:
val_prev = node.next.val
while node.next is not None and node.next.val == val_prev:
node.next = node.next.next
else:
node = node.next
return dummy.next
~~~
### C++
~~~
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* ListNode *next;
* ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
if (head == NULL) return NULL;
ListNode *dummy = new ListNode(0);
dummy->next = head;
ListNode *node = dummy;
while (node->next != NULL && node->next->next != NULL) {
if (node->next->val == node->next->next->val) {
int val_prev = node->next->val;
// remove ListNode node->next
while (node->next != NULL && val_prev == node->next->val) {
ListNode *temp = node->next;
node->next = node->next->next;
delete temp;
}
} else {
node = node->next;
}
}
return dummy->next;
}
};
~~~
### Java
~~~
/**
* Definition for singly-linked list.
* public class ListNode {
* int val;
* ListNode next;
* ListNode(int x) { val = x; }
* }
*/
public class Solution {
public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
if (head == null) return null;
ListNode dummy = new ListNode(0);
dummy.next = head;
ListNode node = dummy;
while(node.next != null && node.next.next != null) {
if (node.next.val == node.next.next.val) {
int val_prev = node.next.val;
while (node.next != null && node.next.val == val_prev) {
node.next = node.next.next;
}
} else {
node = node.next;
}
}
return dummy.next;
}
}
~~~
### 源码分析
1. 首先考虑异常情况，head 为 NULL 时返回 NULL
1. new一个dummy变量，`dummy->next`指向原链表头。
1. 使用新变量node并设置其为dummy头节点，遍历用。
1. 当前节点和下一节点val相同时先保存当前值，便于while循环终止条件判断和删除节点。注意这一段代码也比较精炼。
1. 最后返回`dummy->next`，即题目所要求的头节点。
Python 中也可不使用`is not None`判断，但是效率会低一点。
### 复杂度分析
两根指针(node.next 和 node.next.next)遍历，时间复杂度为 O(2n)O(2n)O(2n). 使用了一个 dummy 和中间缓存变量，空间复杂度近似为 O(1)O(1)O(1).
### Reference
- [Remove Duplicates from Sorted List II | 九章](http://www.jiuzhang.com/solutions/remove-duplicates-from-sorted-list-ii/)
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