l2-002 链表去重 (25 分)

### 回答1：
在单链表中，如何去除重复的元素？

方法1:
1. 创建一个空的哈希表
2. 遍历链表，对于每个遍历到的节点，将其值放入哈希表中
3. 如果哈希表中已经存在该值，则删除该节点

方法2:
1. 从头节点开始，遍历整个链表
2. 对于每个遍历到的节点，从该节点的下一个节点开始，查找与该节点值相同的节点
3. 如果找到相同节点，则删除该节点

注意，这两种方法都需要维护链表的头节点。

### 回答2：
题目描述

给定一个带有重复元素的单链表，删除链表中重复的元素，使得链表中所有元素都是唯一的。

注意：不保留原链表中重复出现的数字。

输入格式：

第一行一个整数 N，为链表的总节点数。即下面的链表中，的数量。

第二行为不超过 N 的正整数，是单链表的节点的值。

输出格式：

链表的输出格式为

N node1→node2→node3→...nodeN

其中N为链表中节点个数，nodei表示链表中第i个节点的值。

注意：

如果链表为空，输出 NULL 。

如果链表有多个头结点，请保留最后一个。例如，链表1→2→2→3→3→4，应该输出1→4。

样例输入：

5
1 2 2 3 4
样例输出：

4 1→2→3→4

解题思路

本题需要对一个链表进行去重操作，使得链表中的每个元素只出现一次。根据这个描述，我们可以思考一下如何进行去重操作。

首先，我们可以开一个 hash 表，记录每个出现过的元素。然后对于链表中的每个元素，我们都查看一下它是否已经出现过，如果已经出现过，那么我们就将其删掉。

需要注意的是，如果链表有多个头结点，我们应该只保留最后一个头结点。那么，我们就需要在找出所有重复元素的位置之后，再去掉多余的头结点。

需要注意的一点是，这里题中的链表是单链表，而不是双向链表。这意味着我们不能通过双向指针来删除节点。 因此，我们只能遍历链表来找出重复元素的位置，并将它们删除。

时间复杂度：极端情况下，所有元素都不相同，那么 hash 表中就会存储所有元素，时间复杂度为 $O(n)$。在 worst case 时，遍历所有元素取出重复元素，时间复杂度为 $O(n)$。综合起来，时间复杂度为 $O(n)$。空间复杂度为 $O(n)$。

### 回答3：
思路：

题目要求实现链表去重，那么我们可以使用哈希表来实现。具体思路如下：

1. 定义一个哈希表，记录链表中每个值出现的次数。

2. 遍历链表，如果当前节点值在哈希表中的值已经是1了，说明已经出现过了，那么将当前节点从链表中删除。

3. 如果当前节点值在哈希表中的值还不是1，说明还没有出现过，那么将当前节点的值在哈希表中的值标记为1。

4. 继续遍历链表，直到到达链表的末尾为止。

5. 返回处理好的链表。

代码实现如下：

#include <iostream>
#include <unordered_map>

using namespace std;

struct ListNode {
    int val;
    ListNode* next;
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};

ListNode* deleteDuplicates(ListNode* head) {
    if (!head) return nullptr;
    unordered_map<int, int> map;
    ListNode* cur = head;
    while (cur) {
        map[cur->val]++;
        cur = cur->next;
    }
    ListNode* dummy = new ListNode(-1);
    dummy->next = head;
    ListNode* pre = dummy;
    cur = head;
    while (cur) {
        if (map[cur->val] > 1) {
            pre->next = cur->next;
            cur = cur->next;
        } else {
            pre = cur;
            cur = cur->next;
        }
    }
    return dummy->next;
}

int main() {
    // Test case: 1 -> 2 -> 2 -> 3 -> 3 -> 4
    ListNode* head = new ListNode(1);
    head->next = new ListNode(2);
    head->next->next = new ListNode(2);
    head->next->next->next = new ListNode(3);
    head->next->next->next->next = new ListNode(3);
    head->next->next->next->next->next = new ListNode(4);
    ListNode* result = deleteDuplicates(head);
    while (result) {
        cout << result->val << "->";
        result = result->next;
    }
    cout << "NULL" << endl;
    return 0;
}

复杂度分析：

时间复杂度：我们需要遍历整个链表来构建哈希表，时间复杂度为 O(n)，同时我们需要再次遍历链表来删除重复节点，时间复杂度为 O(n)，因此总的时间复杂度为 O(n)。

空间复杂度：我们需要一个哈希表来存储链表中每个节点的值，因此空间复杂度为 O(n)。