C++程序：替换链表中重复的节点

本文介绍了一个包含1到n的元素以及重复元素的链表。元素1到n总是存在，并且包含[1..n]范围内的重复元素。我们需要将每个重复元素替换为n+1、n+2等。

让我们来看一个例子

1→2→2→4→5→3→6→6

假设n = 6。因此，每个重复元素都将被替换为n+1、n+2等等。下一个6将被替换为7，下一个7将被替换为8，保留第一个实例不变。

首先，我们需要像下面这样在主方法中构造一个二叉树：

Node* head = new Node(1);
head->next = new Node(2);
head->next->next = new Node(2);
head->next->next->next = new Node(4);
head->next->next->next->next = new Node(5);
head->next->next->next->next->next = new Node(3);
head->next->next->next->next->next->next = new Node(6);
head->next->next->next->next->next->next->next = new Node(6);
solve(head);

现在节点如下所示：

1→2→7→4→5→3→6→8

我们可以看到，我们需要跟踪我们看到的元素以找到n的起始值。我们还需要一种机制来找出哪些元素是重复的，以便替换它们的值。

一个立即想到的合适数据结构是集合（set）。我们可以遍历链表并将元素推入集合中。将元素推入集合后，我们可以找到最后一个元素，即链表中最大的可用元素，因为集合是一个排序的数据结构。

在链表的第二次遍历中，我们可以使用集合作为哈希表。我们将搜索集合中的每个元素，并且可能出现两种情况。

  • 我们在集合中找到该元素，然后将其从集合中删除，标记它。

  • 我们在集合中找不到该元素，这意味着我们已经从情况一中看到了它，我们将用下一个n替换它。

例子

要实现用链表中重复的值替换节点，请遵循下面的C++程序。C++实现利用集合数据结构遍历链表，从而帮助搜索重复元素。

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
class Node {
   public:
   int value;
   Node* next;
   Node(int value) {
      this->value = value;
      next = NULL;
   }
};
void solve(Node* head) {
   set<int> hash;
   Node* copy = head;
   while(copy) {
      hash.insert(copy->value);
      copy = copy->next;
   }
   auto it = hash.end();
   it--;
   int startingN = *it +1;
   while(head) {
      if(hash.find(head->value) != hash.end()) {
         hash.erase(head->value);
      } else {
         head->value = startingN++;
      }
      head = head->next;
   }
}
void printList(Node* head) {
   while(head) {
      cout << head->value << " ";
      head = head->next;
   }
}
int main() {
   Node* head = new Node(41);
   head->next = new Node(42);
   head->next->next = new Node(42);
   head->next->next->next = new Node(44);
   head->next->next->next->next = new Node(45);
   head->next->next->next->next->next = new Node(43);
   head->next->next->next->next->next->next = new Node(46);
   head->next->next->next->next->next->next->next = new Node(46);
   cout << "Before: ";
   printList(head);
   cout << "\n";
   solve(head);
   cout << "After: ";
   printList(head);
   return 0;
}

输出

Before: 41 42 42 44 45 43 46 46
After: 41 42 47 44 45 43 46 48

结论

我们使用了哈希的概念，并借助集合数据结构找到了链表中最大的元素。我们也可以使用map或unordered_map作为哈希表。

更新于：2022年8月10日

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