在单链表和双链表中删除的时间复杂度是多少？答案

【问题标题】：What is the time complexity for deletion in singly and doubly linked lists?在单链表和双链表中删除的时间复杂度是多少？
【发布时间】：2019-10-05 23:22:16
【问题描述】：

如果我们不知道节点的位置，那么单链表和双链表都需要O(n)时间删除吗？

我的理解是，我们需要遍历node才能知道单链表中节点的前一个指针和节点的下一个指针。因此删除单链表的时间复杂度为O(n)。

对于双向链表，由于我们知道要删除的节点的previous和next指针，所以时间复杂度为O(1)。

【问题讨论】：

标签： algorithm optimization data-structures time-complexity computer-science

【解决方案1】：

在这两种情况下，定位节点都是O(n)（伪代码如下，在所有情况下）：

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

在双向链表中删除一个节点是O(1)只给出它的指针，因为你可以很容易地到达前一个节点：

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

    ptr.prev.next = ptr.next
    free ptr

对于同样的条件（只有指针），O(n) 删除 singly 链表中的节点，因为您需要先定位节点 before你要删除的那个：

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 O(n)，因为它线性依赖于节点的数量。

因此，要删除一个您还没有指向的节点，在这两种情况下都是O(n)，如果你这样做了，这只是为每个n 所做的工作对于单链表来说会更大天真地（作为“找到要删除的节点”然后“找到那个之前的节点”）。

但通常情况下，您不会这样做。您的删除功能会在前进时记住前一个节点，这样，一旦您找到要删除的节点，您还会拥有它之前的节点，这样您就需要再次搜索。

这可能是这样的，我们实际上是在您要删除的元素之前搜索元素：

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

【讨论】：

【解决方案2】：

除了现有的答案之外，如果我们允许移动节点的内容，还有一种方法可以从单链表常量 time 中删除一个节点，只需一个指向它的指针。我们将下一个节点的内容移动到要删除的节点中，并使下一个节点的指针指向下一个节点之后的节点。

【讨论】：