用O(1)的时间复杂度删除单链表中的某个节点

给定链表的头指针和一个结点指针，在O(1)时间删除该结点。链表结点的定义如下：

struct ListNode
{
      int        m_nKey;
      ListNode*  m_pNext;
};

函数的声明如下：

void DeleteNode(ListNode* pListHead, ListNode* pToBeDeleted);

这是一道广为流传的Google面试题，考察我们对链表的操作和时间复杂度的了解，咋一看这道题还想不出什么较好的解法，但人家把题出在这，肯定是有解法的。一般单链表删除某个节点，需要知道删除节点的前一个节点，则需要O(n)的遍历时间，显然常规思路是不行的。在仔细看题目，换一种思路，既然不能在O(1)得到删除节点的前一个元素，但我们可以轻松得到后一个元素，这样，我们何不把后一个元素赋值给待删除节点，这样也就相当于是删除了当前元素。可见，该方法可行，但如果待删除节点为最后一个节点，则不能按照以上思路，没有办法，只能按照常规方法遍历，时间复杂度为O(n)，是不是不符合题目要求呢？可能很多人在这就会怀疑自己的思考，从而放弃这种思路，最后可能放弃这道题，这就是这道面试题有意思的地方，虽看简单，但是考察了大家的分析判断能力，是否拥有强大的心理，充分自信。其实我们分析一下，仍然是满足题目要求的，如果删除节点为前面的n-1个节点，则时间复杂度为O(1)，只有删除节点为最后一个时，时间复杂度才为O(n)，所以平均的时间复杂度为：（O(1) * (n-1) + O(n)）/n = O(1);仍然为O(1).下面见代码：

 1 /* Delete a node in a list with O(1)
 2  * input:    pListHead - the head of list
 3  *            pToBeDeleted - the node to be deleted
 4  */
 5 
 6 struct  ListNode  
 7 {
 8     int            m_nKey;
 9     ListNode*    m_pNext;
10 };
11 
12 void DeleteNode(ListNode *pListHead, ListNode *pToBeDeleted)
13 {
14     if (!pListHead || !pToBeDeleted)
15         return;
16     
17     if (pToBeDeleted->m_pNext != NULL) { 
18         ListNode *pNext = pToBeDeleted->m_pNext;
19         pToBeDeleted->m_pNext = pNext->m_pNext;
20         pToBeDeleted->m_nKey = pNext->m_nKey;
21 
22         delete pNext;
23         pNext = NULL;
24     }
25     else { //待删除节点为尾节点
26         ListNode *pTemp = pListHead;
27         while(pTemp->m_pNext != pToBeDeleted) 
28             pTemp = pTemp->m_pNext;
29         pTemp->m_pNext = NULL;
30 
31         delete pToBeDeleted;
32         pToBeDeleted = NULL;
33     }
34 }

我的公众号 「Linux云计算网络」(id: cloud_dev)，号内有 10T 书籍和视频资源，后台回复 「1024」 即可领取，分享的内容包括但不限于 Linux、网络、云计算虚拟化、容器Docker、OpenStack、Kubernetes、工具、SDN、OVS、DPDK、Go、Python、C/C++编程技术等内容，欢迎大家关注。