leetcode-explore-learn-數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-鏈表1

• 1.概述
• • 1.1 鏈表插入操作
  • 1.2 鏈表刪除操作
• 2.設(shè)計(jì)鏈表

本系列博文為leetcode-explore-learn子欄目學(xué)習(xí)筆記，如有不詳之處，請(qǐng)參考leetcode官網(wǎng)：https://leetcode-cn.com/explore/learn/card/linked-list/

所有例題的編程語(yǔ)言為python

1.概述

鏈表是一種線性結(jié)構(gòu)，每個(gè)元素都是一個(gè)單獨(dú)對(duì)象，所有的對(duì)象通過(guò)每個(gè)元素的引用字段鏈接在一起。
鏈表包括單鏈表和雙鏈表，本文主要記錄單鏈表的相關(guān)內(nèi)容。
單鏈表的每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含兩個(gè)部分的內(nèi)容–鏈接到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的引用字段和值

Python中單鏈表節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)

class SinglyListNode(object,val):def __init__(self，val):self.val=valself.next=None

大多數(shù)情況下，我們使用頭結(jié)點(diǎn)來(lái)表示整個(gè)列表。

與數(shù)組不同，訪問(wèn)單鏈表的中的元素需要的時(shí)間復(fù)雜度為0(n)，從頭結(jié)點(diǎn)開(kāi)始，往后逐個(gè)遍歷。

鏈表的主要優(yōu)點(diǎn)：插入和刪除操作很便利

1.1 鏈表插入操作

(1)用給定值初始化新結(jié)點(diǎn)cur
(2)將cur的Next字段鏈接到prev的下一個(gè)結(jié)點(diǎn)next
(3)將prev的next字段鏈接到cur結(jié)點(diǎn)

相比與數(shù)組添加新的元素（需要插入元素后續(xù)位置元素往后移動(dòng)）,鏈表插入操作可以實(shí)現(xiàn)o(1)的時(shí)間復(fù)雜度。

在列表的開(kāi)頭添加新節(jié)點(diǎn)更新head關(guān)重要。
(1)初始化一個(gè)新節(jié)點(diǎn)cur
(2)將新節(jié)點(diǎn)鏈接到原始head節(jié)點(diǎn)指向的下一個(gè)結(jié)點(diǎn)
(3)更新head節(jié)點(diǎn)指向cur

1.2 鏈表刪除操作

要求刪除給定節(jié)點(diǎn)cur
(1)找到cur節(jié)點(diǎn)的上一個(gè)結(jié)點(diǎn)prev和下一個(gè)結(jié)點(diǎn)next;
(2)將pre的next字段鏈接至next結(jié)點(diǎn)
找到cur結(jié)點(diǎn)的prev結(jié)點(diǎn)的時(shí)間復(fù)雜度為o(n)，找到cur的下結(jié)點(diǎn)時(shí)間復(fù)雜度o(1)，所以總體時(shí)間復(fù)雜度為o(n)
空間復(fù)雜度為0(1)。

刪除第一個(gè)節(jié)點(diǎn)：直接將第二個(gè)節(jié)點(diǎn)分配給head

2.設(shè)計(jì)鏈表

設(shè)計(jì)鏈表的實(shí)現(xiàn)。單鏈表節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)熟悉：val、next。val是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值，next是指向下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針/引用。
在鏈表中實(shí)現(xiàn)：
1.get(index)：獲取鏈表的第index個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果索引無(wú)效，則返回-1（index 從0開(kāi)始）
2.addAtHead(val)：在鏈表的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)前添加一個(gè)值為val的結(jié)點(diǎn)。插入后，新節(jié)點(diǎn)將成為鏈表的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)
3.addAtTail:將值為val的節(jié)點(diǎn)追加到鏈表的最后一個(gè)元素
4.addAtIndex(index,val)：在鏈表的第index個(gè)節(jié)點(diǎn)前添加值為val的結(jié)點(diǎn)。如果index為鏈表的長(zhǎng)度，則將該結(jié)點(diǎn)按附加到鏈表的末尾。如果index大于鏈表長(zhǎng)度，則不會(huì)插入節(jié)點(diǎn)。如果index小于0，則在頭部插入節(jié)點(diǎn)。
5.deleteAtIndex(index)：如果索引有效則刪除鏈表的第index個(gè)結(jié)點(diǎn)。

class ListNode:def __init__(self,x):self.val=xself.next=Noneclass MyLinkedList(object):def __init__(self):"""Initialize your data structure here."""self.size=0self.head=ListNode(0)def get(self, index):"""Get the value of the index-th node in the linked list. If the index is invalid, return -1.:type index: int:rtype: int"""if index<0 or index>=self.size:return -1node=self.headfor _ in range (index+1): # index 從0開(kāi)始 node=node.nextreturn node.valdef addAtHead(self, val):"""Add a node of value val before the first element of the linked list. After the insertion, the new node will be the first node of the linked list.:type val: int:rtype: None"""self.addAtIndex(0,val)def addAtTail(self, val):"""Append a node of value val to the last element of the linked list.:type val: int:rtype: None"""self.addAtIndex(self.size,val)def addAtIndex(self, index, val):"""Add a node of value val before the index-th node in the linked list. If index equals to the length of linked list, the node will be appended to the end of linked list. If index is greater than the length, the node will not be inserted.:type index: int:type val: int:rtype: None"""if index>self.size:returnif index<0:index=0self.size+=1pred=self.headfor _ in range(index): #[0,index-1]pred=pred.nextnode=ListNode(val)node.next=pred.nextpred.next=nodedef deleteAtIndex(self, index):"""Delete the index-th node in the linked list, if the index is valid.:type index: int:rtype: None"""if index<0 or index>=self.size:returnself.size-=1pred=self.headfor _ in range(index): # [0,index-1]pred=pred.nextpred.next=pred.next.next 創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的算法(8)-leetcode-explore-learn-数据结构-链表的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。