?鏈表

　　鏈表與數(shù)組的區(qū)別是鏈表中的元素順序是有各對象中的指針決定的，相鄰元素之間在物理內(nèi)存上不一定相鄰。采用鏈表可以靈活地表示動態(tài)集合。鏈表有單鏈表和雙鏈表及循環(huán)鏈表。書中著重介紹了雙鏈表的概念及操作，雙鏈表L的每一個(gè)元素是一個(gè)對象，每個(gè)對象包含一個(gè)關(guān)鍵字和兩個(gè)指針：next和prev。鏈表的操作包括插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)、刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)和查找一個(gè)節(jié)點(diǎn)，重點(diǎn)來說一下雙向鏈表的插入和刪除節(jié)點(diǎn)操作，圖例如下：

鏈表是最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，凡是學(xué)計(jì)算機(jī)的必須的掌握的，在面試的時(shí)候經(jīng)常被問到，關(guān)于鏈表的實(shí)現(xiàn)，百度一下就知道了。在此可以討論一下與鏈表相關(guān)的練習(xí)題。

（1）在單鏈表上插入一個(gè)元素，要求時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。

解答：一般情況在鏈表中插入一元素是在末尾插入的，這樣需要從頭遍歷一次鏈表，找到末尾，時(shí)間為O(n)。要在O(1)時(shí)間插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，可以考慮每次在頭節(jié)點(diǎn)后面插入，即每次插入的節(jié)點(diǎn)成為鏈表的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

（2）在單鏈表上刪除一個(gè)給定的節(jié)點(diǎn)p，要求時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。

解答：一般情況刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)候，我們需要找到該節(jié)點(diǎn)p的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)q，需要對鏈表進(jìn)行遍歷，運(yùn)行時(shí)間為O(n-1)。我們可以考慮先將q的后繼節(jié)點(diǎn)s的值替換q節(jié)點(diǎn)值，然后刪除s即可。如下圖刪除節(jié)點(diǎn)q的操作過程：

（3）單鏈表逆置，不允許額外分配存儲空間，不允許遞歸，可以使用臨時(shí)變量，執(zhí)行時(shí)間為O(n)。

解答：這個(gè)題目在面試筆試中經(jīng)常碰到，基本思想上將指針逆置。如下圖所示：

（4）遍歷單鏈表一次，找出鏈表中間節(jié)點(diǎn)。

解答：定義兩個(gè)指針p和q，初始都指向鏈表頭節(jié)點(diǎn)。然后開始向后遍歷，p每次移動2步，q移動一步，當(dāng)p到達(dá)末尾的時(shí)候，p正好到達(dá)了中間位置。

（5）用一個(gè)單鏈表L實(shí)現(xiàn)一個(gè)棧，要求push和pop的操作時(shí)間為O(1)。

解答：根據(jù)棧中元素先進(jìn)后出的特點(diǎn)，可以在鏈表的頭部進(jìn)行插入和刪除操作。

（6）用一個(gè)單鏈表L實(shí)現(xiàn)一個(gè)隊(duì)列，要求enqueue和dequeue的操作時(shí)間為O(1)。

解答：隊(duì)列中的元素是先進(jìn)先出，在單鏈表結(jié)構(gòu)中增加一個(gè)尾指針，數(shù)據(jù)從尾部插入，從頭部刪除。

3、有根樹的表示

　　采用鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示樹，書中先降二叉樹的鏈表表示法，然后拓展到分支數(shù)無限制的有根數(shù)。先來看看二叉樹的鏈表表示方法，用域p、left和right來存儲指向二叉樹T中的父親、左孩子和右孩子的指針。如下圖所示：

　　對于分支數(shù)目無限制的有根樹，采用左孩子、右兄弟的表示方法。這樣表示的樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含有一個(gè)父親指針p，另外兩個(gè)指針：

（1）left_child指向節(jié)點(diǎn)的最左孩子。

（2）right_sibling指向節(jié)點(diǎn)緊右邊的兄弟。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的第十章 基本数据结构——链表的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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