Trang chủ Data structures vs algorithms - Cấu trúc dữ liệu Xóa một node khỏi danh sách liên kết kép – Doubly...

Data structures vs algorithms - Cấu trúc dữ liệu

[CTDL] Xóa một node khỏi danh sách liên kết kép – Doubly Linked List

Delete a node in a Doubly Linked List

Bởi

8 Tháng Mười, 2020

873

🔥CHỌN LỌC TOP NHỮNG KHOÁ HỌC LẬP TRÌNH ONLINE NHIỀU NGƯỜI THEO HOC TẠI ĐÂY🔥

Chào ace, bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về Xóa một node khỏi danh sách liên kết kép – Doubly Linked List trong series tự học về cấu trúc dữ liệu(CTDL) và giải thuật, sau đây cafedev sẽ giới thiệu và chia sẻ chi tiết(khái niệm, độ phức tạp, ứng dụng của nó, code ví dụ…) về nó thông qua các phần sau.

Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cách để xóa đi một node cụ thể trong một Doubly Linked List.

Danh sách liên kết kép cơ bản có dạng như hình dưới đây:

Giải pháp: Có 3 trường hợp có thể diễn ra khi tiến hành xóa một node khỏi một danh sách liên kết kép – doubly linked list:

1. Sau khi xóa node head.

2. Sau khi xóa node nằm ở giữa danh sách liên kết kép – DLL

3. Sau khi xóa node nằm ở cuối danh sách liên kết kép – DLL

Cả 3 trường hợp được nhắc đến ở trên có thể được xử lý trong hai bước nếu chúng ta đã biết được con trỏ trỏ tới node cần được xóa và con trỏ head:

1. Nếu node cần được xóa là node head, vậy thì ta sẽ làm cho node tiếp theo trong DLL trở thành node head mới.

2. Nếu một node được xóa đi, chúng ta cần thực hiện kết nối lại con trỏ next và con trỏ prev của node đã được xóa.

Nội dung chính

1. Thuật toán

1. Gọi node cần được xóa là del.

2. Nếu node cần được xóa là node head, vậy thì ta sẽ làm cho node tiếp theo của node cần xóa trong danh sách liên kết kép trở thành node head mới, bằng cách cho node head trỏ tới/bằng với node tiếp theo của node cần xóa.

if headnode == del then

headnode = del.nextNode

3. Kết nối lại con trỏ prev của node cần xóa bằng cách làm cho con trỏ prev của node tiếp theo của node cần xóa bằng với/trỏ đến node nằm trước node cần xóa.

if del.nextNode != none

del.nextNode.previousNode = del.previousNode

4. Kết nối lại con trỏ next của node cần xóa bằng cách làm cho con trỏ next của node nằm trước node cần xóa bằng với/trỏ đến node nằm sau node cần xóa/node tiếp theo của node cần xóa.

if del.previousNode != none

del.previousNode.nextNode = del.next

2. Ví dụ cài đặt chương trình thực hiện xóa node khỏi Doubly Linked List

1. Ví dụ được viết bằng ngôn ngữ C++

// C++ program to delete a node from
// Doubly Linked List
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
/* a node of the doubly linked list */
class Node 
{ 
    public:
    int data; 
    Node* next; 
    Node* prev; 
}; 
 
/* Function to delete a node in a Doubly Linked List. 
head_ref --> pointer to head node pointer. 
del --> pointer to node to be deleted. */
void deleteNode(Node** head_ref, Node* del) 
{ 
    /* base case */
    if (*head_ref == NULL || del == NULL) 
        return; 
 
    /* If node to be deleted is head node */
    if (*head_ref == del) 
        *head_ref = del->next; 
 
    /* Change next only if node to be 
    deleted is NOT the last node */
    if (del->next != NULL) 
        del->next->prev = del->prev; 
 
    /* Change prev only if node to be 
    deleted is NOT the first node */
    if (del->prev != NULL) 
        del->prev->next = del->next; 
 
    /* Finally, free the memory occupied by del*/
    free(del); 
    return; 
} 
 
/* UTILITY FUNCTIONS */
/* Function to insert a node at the
beginning of the Doubly Linked List */
void push(Node** head_ref, int new_data) 
{ 
    /* allocate node */
    Node* new_node = new Node();
 
    /* put in the data */
    new_node->data = new_data; 
 
    /* since we are adding at the beginning, 
    prev is always NULL */
    new_node->prev = NULL; 
 
    /* link the old list off the new node */
    new_node->next = (*head_ref); 
 
    /* change prev of head node to new node */
    if ((*head_ref) != NULL) 
        (*head_ref)->prev = new_node; 
 
    /* move the head to point to the new node */
    (*head_ref) = new_node; 
} 
 
/* Function to print nodes in a given doubly linked list 
This function is same as printList() of singly linked list */
void printList(Node* node) 
{ 
    while (node != NULL) 
    { 
        cout << node->data << " "; 
        node = node->next; 
    } 
} 
 
/* Driver code*/
int main() 
{ 
    /* Start with the empty list */
    Node* head = NULL; 
 
    /* Let us create the doubly linked list 10<->8<->4<->2 */
    push(&head, 2); 
    push(&head, 4); 
    push(&head, 8); 
    push(&head, 10); 
 
    cout << "Original Linked list "; 
    printList(head); 
 
    /* delete nodes from the doubly linked list */
    deleteNode(&head, head); /*delete first node*/
    deleteNode(&head, head->next); /*delete middle node*/
    deleteNode(&head, head->next); /*delete last node*/
 
    /* Modified linked list will be NULL<-8->NULL */
    cout << "\nModified Linked list "; 
    printList(head); 
 
    return 0;
}

2. Ví dụ được viết bằng ngôn ngữ C


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
/* a node of the doubly linked list */
struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
    struct Node* prev;
};
 
/* Function to delete a node in a Doubly Linked List.
   head_ref --> pointer to head node pointer.
   del  -->  pointer to node to be deleted. */
void deleteNode(struct Node** head_ref, struct Node* del)
{
    /* base case */
    if (*head_ref == NULL || del == NULL)
        return;
 
    /* If node to be deleted is head node */
    if (*head_ref == del)
        *head_ref = del->next;
 
    /* Change next only if node to be deleted is NOT the last node */
    if (del->next != NULL)
        del->next->prev = del->prev;
 
    /* Change prev only if node to be deleted is NOT the first node */
    if (del->prev != NULL)
        del->prev->next = del->next;
 
    /* Finally, free the memory occupied by del*/
    free(del);
    return;
}
 
/* UTILITY FUNCTIONS */
/* Function to insert a node at the beginning of the Doubly Linked List */
void push(struct Node** head_ref, int new_data)
{
    /* allocate node */
    struct Node* new_node = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
 
    /* put in the data  */
    new_node->data = new_data;
 
    /* since we are adding at the beginning,
    prev is always NULL */
    new_node->prev = NULL;
 
    /* link the old list off the new node */
    new_node->next = (*head_ref);
 
    /* change prev of head node to new node */
    if ((*head_ref) != NULL)
        (*head_ref)->prev = new_node;
 
    /* move the head to point to the new node */
    (*head_ref) = new_node;
}
 
/* Function to print nodes in a given doubly linked list
   This function is same as printList() of singly linked list */
void printList(struct Node* node)
{
    while (node != NULL) {
        printf("%d ", node->data);
        node = node->next;
    }
}
 
/* Driver program to test above functions*/
int main()
{
    /* Start with the empty list */
    struct Node* head = NULL;
 
    /* Let us create the doubly linked list 10<->8<->4<->2 */
    push(&head, 2);
    push(&head, 4);
    push(&head, 8);
    push(&head, 10);
 
    printf("\n Original Linked list ");
    printList(head);
 
    /* delete nodes from the doubly linked list */
    deleteNode(&head, head); /*delete first node*/
    deleteNode(&head, head->next); /*delete middle node*/
    deleteNode(&head, head->next); /*delete last node*/
 
    /* Modified linked list will be NULL<-8->NULL */
    printf("\n Modified Linked list ");
    printList(head);
 
    getchar();
}

3. Ví dụ được viết bằng ngôn ngữ Java


// Java program to delete a node from
// Doubly Linked List
 
// Class for Doubly Linked List
public class DLL {
    Node head; // head of list
 
    /* Doubly Linked list Node*/
    class Node {
        int data;
        Node prev;
        Node next;
 
        // Constructor to create a new node
        // next and prev is by default initialized
        // as null
        Node(int d) { data = d; }
    }
 
    // Adding a node at the front of the list
    public void push(int new_data)
    {
        // 1. allocate node
        // 2. put in the data
        Node new_Node = new Node(new_data);
 
        // 3. Make next of new node as head
        // and previous as NULL
        new_Node.next = head;
        new_Node.prev = null;
 
        // 4. change prev of head node to new node
        if (head != null)
            head.prev = new_Node;
 
        // 5. move the head to point to the new node
        head = new_Node;
    }
 
    // This function prints contents of linked list
    // starting from the given node
    public void printlist(Node node)
    {
        Node last = null;
 
        while (node != null) {
            System.out.print(node.data + " ");
            last = node;
            node = node.next;
        }
 
        System.out.println();
    }
 
    // Function to delete a node in a Doubly Linked List.
    // head_ref --> pointer to head node pointer.
    // del --> data of node to be deleted.
    void deleteNode(Node del)
    {
 
        // Base case
        if (head == null || del == null) {
            return;
        }
 
        // If node to be deleted is head node
        if (head == del) {
            head = del.next;
        }
 
        // Change next only if node to be deleted
        // is NOT the last node
        if (del.next != null) {
            del.next.prev = del.prev;
        }
 
        // Change prev only if node to be deleted
        // is NOT the first node
        if (del.prev != null) {
            del.prev.next = del.next;
        }
 
        // Finally, free the memory occupied by del
        return;
    }
 
    // Driver Code
    public static void main(String[] args)
    {
        // Start with the empty list
        DLL dll = new DLL();
 
        // Insert 2. So linked list becomes 2->NULL
        dll.push(2);
 
        // Insert 4. So linked list becomes 4->2->NULL
        dll.push(4);
 
        // Insert 8. So linked list becomes 8->4->2->NULL
        dll.push(8);
 
        // Insert 10. So linked list becomes 10->8->4->2->NULL
        dll.push(10);
 
        System.out.print("Created DLL is: ");
        dll.printlist(dll.head);
 
        // Deleting first node
        dll.deleteNode(dll.head);
 
        // List after deleting first node
        // 8->4->2
        System.out.print("\nList after deleting first node: ");
        dll.printlist(dll.head);
 
        // Deleting middle node from 8->4->2
        dll.deleteNode(dll.head.next);
 
        System.out.print("\nList after Deleting middle node: ");
        dll.printlist(dll.head);
    }
}

4. Ví dụ được viết bằng ngôn ngữ Python

# Program to delete a node in a doubly-linked list
 
# for Garbage collection
import gc
 
# A node of the doublly linked list
class Node:
     
    # Constructor to create a new node
    def __init__(self, data):
        self.data = data 
        self.next = None
        self.prev = None
 
class DoublyLinkedList:
     # Constructor for empty Doubly Linked List
    def __init__(self):
        self.head = None
  
   # Function to delete a node in a Doubly Linked List.
   # head_ref --> pointer to head node pointer.
   # dele --> pointer to node to be deleted
 
    def deleteNode(self, dele):
         
        # Base Case
        if self.head is None or dele is None:
            return
         
        # If node to be deleted is head node
        if self.head == dele:
            self.head = dele.next
 
        # Change next only if node to be deleted is NOT
        # the last node
        if dele.next is not None:
            dele.next.prev = dele.prev
     
        # Change prev only if node to be deleted is NOT 
        # the first node
        if dele.prev is not None:
            dele.prev.next = dele.next
        # Finally, free the memory occupied by dele
        # Call python garbage collector
        gc.collect()
 
 
    # Given a reference to the head of a list and an
    # integer, inserts a new node on the front of list
    def push(self, new_data):
  
        # 1. Allocates node
        # 2. Put the data in it
        new_node = Node(new_data)
  
        # 3. Make next of new node as head and
        # previous as None (already None)
        new_node.next = self.head
  
        # 4. change prev of head node to new_node
        if self.head is not None:
            self.head.prev = new_node
  
        # 5. move the head to point to the new node
        self.head = new_node
 
 
    def printList(self, node):
        while(node is not None):
            print node.data,
            node = node.next
 
 
# Driver program to test the above functions
 
# Start with empty list
dll = DoublyLinkedList()
 
# Let us create the doubly linked list 10<->8<->4<->2
dll.push(2);
dll.push(4);
dll.push(8);
dll.push(10);
 
print "\n Original Linked List",
dll.printList(dll.head)
 
# delete nodes from doubly linked list
dll.deleteNode(dll.head)
dll.deleteNode(dll.head.next)
dll.deleteNode(dll.head.next)
# Modified linked list will be NULL<-8->NULL
print "\n Modified Linked List",
dll.printList(dll.head)

5. Ví dụ được viết bằng ngôn ngữ C#

// C# program to delete a node from
// Doubly Linked List
using System;
 
// Class for Doubly Linked List
public class DLL 
{
    Node head; // head of list
 
    /* Doubly Linked list Node*/
    public class Node 
    {
        public int data;
        public Node prev;
        public Node next;
 
        // Constructor to create a new node
        // next and prev is by default 
        // initialized as null
        public Node(int d) { data = d; }
    }
 
    // Adding a node at the front of the list
    public void push(int new_data)
    {
        // 1. allocate node
        // 2. put in the data
        Node new_Node = new Node(new_data);
 
        // 3. Make next of new node as head
        // and previous as NULL
        new_Node.next = head;
        new_Node.prev = null;
 
        // 4. change prev of head node to new node
        if (head != null)
            head.prev = new_Node;
 
        // 5. move the head to point to the new node
        head = new_Node;
    }
 
    // This function prints contents of linked list
    // starting from the given node
    public void printlist(Node node)
    {
 
        while (node != null)
        {
            Console.Write(node.data + " ");
            node = node.next;
        }
 
        Console.WriteLine();
    }
 
    // Function to delete a node in a Doubly Linked List.
    // head_ref --> pointer to head node pointer.
    // del --> data of node to be deleted.
    void deleteNode(Node del)
    {
 
        // Base case
        if (head == null || del == null) 
        {
            return;
        }
 
        // If node to be deleted is head node
        if (head == del) 
        {
            head = del.next;
        }
 
        // Change next only if node to be deleted
        // is NOT the last node
        if (del.next != null) 
        {
            del.next.prev = del.prev;
        }
 
        // Change prev only if node to be deleted
        // is NOT the first node
        if (del.prev != null) 
        {
            del.prev.next = del.next;
        }
 
        // Finally, free the memory occupied by del
        return;
    }
 
    // Driver Code
    public static void Main()
    {
        // Start with the empty list
        DLL dll = new DLL();
 
        // Insert 2. So linked list becomes 2->NULL
        dll.push(2);
 
        // Insert 4. So linked list becomes 4->2->NULL
        dll.push(4);
 
        // Insert 8. So linked list becomes 8->4->2->NULL
        dll.push(8);
 
        // Insert 10. So linked list becomes 10->8->4->2->NULL
        dll.push(10);
 
        Console.Write("Created DLL is: ");
        dll.printlist(dll.head);
 
        // Deleting first node
        dll.deleteNode(dll.head);
 
        // List after deleting first node
        // 8->4->2
        Console.Write("\nList after deleting first node: ");
        dll.printlist(dll.head);
 
        // Deleting middle node from 8->4->2
        dll.deleteNode(dll.head.next);
 
        Console.Write("\nList after Deleting middle node: ");
        dll.printlist(dll.head);
    }
}

Kết quả in ra là:

Original Linked list 10 8 4 2 
Modified Linked list 8

3. Phân tích độ phức tạp thuật toán

1. Độ phức tạp về thời gian: O(1).

Do không bắt buộc phải duyệt danh sách liên kết nên độ phức tạp về thời gian là không đổi.

2. Độ phức tạp về không gian: O(1).

Vì không cần thêm dung lượng bộ nhớ, nên độ phức tạp về không gian cũng là không đổi.

Nguồn và Tài liệu tiếng anh tham khảo:

Tài liệu từ cafedev:

Nếu bạn thấy hay và hữu ích, bạn có thể tham gia các kênh sau của cafedev để nhận được nhiều hơn nữa:

Chào thân ái và quyết thắng!

[CTDL] Xóa một node khỏi danh sách liên kết kép – Doubly Linked List

1. Thuật toán

2. Ví dụ cài đặt chương trình thực hiện xóa node khỏi Doubly Linked List

3. Phân tích độ phức tạp thuật toán

Đăng ký kênh youtube để ủng hộ Cafedev nha các bạn, Thanks you!

BÀI VIẾT TIÊU BIỂU

Chia sẻ | Vue trên Rails

Tip | Tối ưu hóa Dự án Frontend (React, Vue) Cho...

Chia sẻ | Các Framework Frontend Hàng Đầu Đang Tạo Nên...

BÀI VIẾT PHỔ BIẾN

Tổng hợp toàn bộ tài liệu học hướng đối tượng và...

Tổng hợp và chọn lọc bài tập SQL full hướng dẫn...

Giới thiệu chi tiết về CI-CD và những điều cần thiết...

MỤC XEM NHIỀU