Java算法题-解析 "从有序链表中删除重复元素 II" 算法问题

题目：

给定一个排序链表，删除所有重复的元素，使得每个元素只出现一次。不同于 "Remove Duplicates from Sorted List"，本题要求删除所有重复的元素，包括重复元素本身。

引言：

"从有序链表中删除重复元素 II" 是一个关于链表操作和元素去重的问题。解决这个问题需要对链表操作和递归有一定的理解，同时需要找到一种方法来递归地删除重复元素。通过解答这个问题，我们可以提升对链表操作和递归的考虑，同时也能拓展对链表的处理思路。

算法思路：

为了在有序链表中删除所有重复元素，我们可以使用递归的方式来处理。具体思路如下：

1. 如果链表为空或只有一个节点，直接返回当前链表。
2. 如果当前节点与下一个节点的值不相同，说明当前节点不是重复元素，保留当前节点，并递归处理下一个节点。
3. 如果当前节点与下一个节点的值相同，说明当前节点是重复元素，我们需要继续找到第一个不与当前节点值相同的节点，并递归处理。

代码实现：

以下是使用递归实现的 "从有序链表中删除重复元素 II" 算法的示例代码：

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

public class RemoveDuplicatesFromSortedListII {
    public ListNode deleteDuplicates(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }
        
        if (head.val != head.next.val) {
            head.next = deleteDuplicates(head.next);
            return head;
        } else {
            while (head.next != null && head.val == head.next.val) {
                head = head.next;
            }
            return deleteDuplicates(head.next);
        }
    }
}

算法分析：

• 时间复杂度：每个节点在递归中被访问一次，所以时间复杂度为 O(n)，其中 n 是链表的长度。
• 空间复杂度：递归过程中需要使用栈空间，递归深度取决于链表的长度，所以空间复杂度为 O(n)。

示例和测试：

假设给定链表 1 -> 2 -> 3 -> 3 -> 4 -> 4 -> 5，根据算法，删除重复元素后链表变为 1 -> 2 -> 5。

我们可以使用以下代码进行测试：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        RemoveDuplicatesFromSortedListII solution = new RemoveDuplicatesFromSortedListII();

        // Create a sorted linked list: 1 -> 2 -> 3 -> 3 -> 4 -> 4 -> 5
        ListNode head = new ListNode(1);
        head.next = new ListNode(2);
        head.next.next = new ListNode(3);
        head.next.next.next = new ListNode(3);
        head.next.next.next.next = new ListNode(4);
        head.next.next.next.next.next = new ListNode(4);
        head.next.next.next.next.next.next = new ListNode(5);

        ListNode result = solution.deleteDuplicates(head);

        System.out.print("Resulting linked list: ");
        while (result != null) {
            System.out.print(result.val + " ");
            result = result.next;
        }
    }
}

总结：

"从有序链表中删除重复元素 II" 算法题要求删除链表中所有重复的元素，是一个关于链表操作和递归的问题。通过实现这个算法，我们可以提升对链表操作和递归的考虑，同时也能拓展对链表的处理思路。这个问题强调了如何使用递归来处理链表中的重复元素。