Kotlin 中求两个排序链表的交集并删除原链表元素

本文将深入探讨如何在 Kotlin 中高效地实现链表交集操作，并提供详细的代码示例和解释。

首先，让我们回顾一下文章摘要：本文详细介绍了如何在 Kotlin 中实现一个函数，该函数用于计算两个已排序双向循环链表的交集，并从原始链表中删除这些交集元素。该函数利用给定的比较器对链表进行排序，并重用其中一个链表的节点来构建新的交集链表，避免重复元素，最终返回一个非循环、无哨兵节点的排序链表。

问题描述

给定两个双向循环链表 list1 和 list2，它们都已根据比较器 cmp 升序排序。目标是找到这两个链表的交集，并创建一个新的链表，其中包含同时存在于 list1 和 list2 中的元素。此外，需要从原始链表 list1 和 list2 中删除这些交集元素。新链表应该是双向的、非循环的，并且不包含哨兵节点，同时保持升序排序，且不能包含重复元素。

节点 Node 的定义如下：

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class Node {
    var previous: Node? = null
    var next: Node? = null
    var value: E? = null
}

解决方案

以下 Kotlin 代码实现了 intersection 函数，用于计算两个排序链表的交集并删除原链表中的元素：

fun  intersection(list1: Node, list2: Node, cmp: Comparator): Node? {
    var list: Node? = null // 新链表的尾节点
    var temp = list1 // 遍历 list1 的指针
    var temp2 = list2 // 遍历 list2 的指针
    var count = 0 // 记录新链表节点个数
    var head : Node? = null // 新链表的头节点

    while (temp.next?.value != null){ // 遍历 list1
        temp = temp.next!!

        while(temp2.next?.value !=null){ // 遍历 list2
            temp2 = temp2.next!!
            if(cmp.compare(temp.value,temp2.value)==0 ){ // 找到交集元素
                var novo = deleteNode(temp) // 从 list1 中删除节点
                if (list != null){ // 将新节点添加到新链表中
                    novo.previous = list
                    list.next = novo
                }
                list = novo // 更新新链表的尾节点
                count ++ // 节点数加一
                if(count==1){ // 如果是第一个节点，设置头节点
                    list.previous = null
                    head = list
                }

                deleteNode(temp2) // 从 list2 中删除节点
                break; // 找到一个交集元素后，跳出内层循环
            }

        }
        temp2 = list2 // 内层循环结束后，重置 temp2 指针，重新从 list2 的头部开始遍历

    }


    return head // 返回新链表的头节点
}

fun  deleteNode(node : Node): Node{
    var prev = node.previous
    var next = node.next

    while(next!=null && next.value == node.value ){ // 消除重复元素
        next = next.next
    }


    if (prev != null) {
        prev.next = next
    }
    if (next != null) {
        next.previous = prev
    }

    return node
}

代码解释

1. intersection 函数：
   • 初始化 list 为 null，用于构建新的交集链表。
   • 使用 temp 和 temp2 分别遍历 list1 和 list2。
   • 当 cmp.compare(temp.value, temp2.value) == 0 时，表示找到了一个交集元素。
   • 调用 deleteNode 函数从 list1 和 list2 中删除相应的节点。
   • 将删除的节点添加到新的交集链表中。
   • 维护新链表的头节点和尾节点。
   • 返回新链表的头节点。
2. deleteNode 函数：
   • 从链表中删除指定的节点。
   • 更新被删除节点的前后节点的 next 和 previous 指针。
   • 函数内部还包括去重逻辑，确保删除重复元素。

注意事项

• 该实现假设输入的链表 list1 和 list2 都是已排序的。
• deleteNode 函数会修改原始链表。
• 该实现重用了 list1 的节点来构建新的交集链表。
• 需要处理好边界情况，例如空链表。
• 由于链表是循环的，在遍历时需要注意循环条件，避免无限循环。

总结

通过以上代码和解释，我们成功地实现了在 Kotlin 中计算两个排序链表的交集并删除原链表元素的功能。该方案高效地利用了已排序链表的特性，并通过删除节点的方式实现了交集的计算和原链表的修改。希望本文能帮助你理解和应用链表操作的相关知识。