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数据结构与算法四:链表

unadlib 2022-01-31 阅读 64

一、链表(linked list)特性:

  • 链表是一种真正的动态的数据结构;(head、next)
  • 链表的数据结构属于线性结构,但是存储结构属于链式存储结构,非顺序存储,而是每个节点(node)里存下一个节点的指针
  • 使用链表可以克服数组需要预先知道数据大小的缺点,可以存储不同的数据类型,但是增加了指针域,空间开销大
  • 链表允许在链表任意位置插入node或移除node,但是不允许随机存取
  • 链表有很多类型:单向链表、双向链表及循环链表
    在这里插入图片描述二、单链表定义:
    注:在《数据结构与算法分析》这本书中,线性结构用的是结点,而非线性结构中用的都是节点;混用也无妨。
  • 链表的数据以结点(node)来表示
  • 每个结点由元素(E e) + 指针(Node next)构成,元素的存储单元,指针连接其他结点的地址数据
  • 以结点的序列表示线性表称为线性链表(单链表),单链表是链式存储结构

在这里插入图片描述
三、单链表的操作:

1.头部add:
node.next=head;
head=node;
在这里插入图片描述
2.中部add:
node.next=prev.next;
prev.next=node;
在这里插入图片描述

3.单链表的虚拟头结点:
头结点不储存数据,只储存第一个结点的指针(地址);这样链表的新增、删除就不必区分位置是在头还是中间;
在这里插入图片描述
4.单链表curd的时间复杂度:
在这里插入图片描述
四、腾讯面试题-链表翻转:
思路我们以空间换时间,再定义一个空链表list2,借助list2进行翻转
思路一:循环取list1的尾节点,插入list尾部,时间复杂度为o(n!),不太好
思路二:遍历list1的节点,插入list头部,最后将list1的head.next指向list2的head.next,时间复杂度为o(n),推荐
在这里插入图片描述
五、案例——leetcode103题:
在这里插入图片描述
思路一:时间换空间,遍历链表,不等于6的尾插到新链表
思路二:递归,一道6返回原来,不是6返新

六、环形链表-约瑟夫问题:
1.定义:
引入尾节点tail,将链表的最后一个结点的next指向头结点head。
在这里插入图片描述
2.约瑟夫问题:
在这里插入图片描述

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