门 | GATE CS 1996 | 问题16

本文将介绍GATE CS 1996问题16，并提供丰富的内容和代码示例。

问题描述

问题16涉及程序设计和数据结构。下面是问题描述的概要：

给定一个单链接的线性链表，其中节点具有整数数据和一个指向下一个节点的指针。我们需要编写一个函数，删除链表中所有重复的节点，只保留链表中第一次出现的节点。

问题要求编写一个函数removeDuplicateNodes，其输入参数是链表的头节点，函数应该删除重复节点，并返回修改后链表的新的头节点。

示例

让我们通过一个示例来更好地理解问题。假设我们有一个链表如下所示：

1 -> 2 -> 3 -> 2 -> 4 -> 3 -> 5

在这个链表中，节点2和3都重复出现了。我们的目标是删除这些重复节点，并返回修改后的链表的头节点。

函数调用和返回的示例如下所示：

Node head = new Node(1);
head.next = new Node(2);
head.next.next = new Node(3);
head.next.next.next = new Node(2);
head.next.next.next.next = new Node(4);
head.next.next.next.next.next = new Node(3);
head.next.next.next.next.next.next = new Node(5);

head = removeDuplicateNodes(head);

// 修改后链表的输出
printLinkedList(head);  // 输出: 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5

解决方案

要解决此问题，我们可以使用哈希表来跟踪出现的节点。在遍历链表中的节点时，我们检查节点是否已经在哈希表中。如果节点已经在哈希表中，我们将其删除；否则，我们将其添加到哈希表中。

以下是Java语言中的实现代码：

class Node {
  int data;
  Node next;
  
  public Node(int data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
  }
}

public Node removeDuplicateNodes(Node head) {
  if (head == null) {
    return head;
  }
  
  Set<Integer> visited = new HashSet<>();
  Node curr = head;
  Node prev = null;
  
  while (curr != null) {
    if (visited.contains(curr.data)) {
      prev.next = curr.next;
    } else {
      visited.add(curr.data);
      prev = curr;
    }
    curr = curr.next;
  }
  
  return head;
}

在上面的代码中，我们使用了一个HashSet来存储已经出现过的节点的值。我们遍历链表中的每个节点，并检查它是否已经出现在HashSet中。如果是，则将其从链表中移除。否则，将其添加到HashSet中，并将当前节点设为上一个节点。

复杂度分析

该算法的时间复杂度为O(n)，其中n是链表中的节点数量。这是因为我们需要遍历链表一次，并在HashSet中进行插入和查询操作，这些操作的时间复杂度都是常数级别的。

空间复杂度为O(n)，其中n是链表中的节点数量。这是因为我们需要使用HashSet来存储节点的值。

总结

通过本文，我们了解了GATE CS 1996问题16的描述和要求。我们介绍了解决这个问题的算法，并提供了Java语言的实现代码。此外，我们还对算法的时间复杂度和空间复杂度进行了分析。希望本文能够帮助程序员更好地理解和解决类似的问题。