学习数据结构-第二章:线性表(顺序存储,插入,删除)介绍文章讲到线性表的顺序表示也就是顺序表,顺序表虽然可以随机存储,但是在初始化的时候需要申请一大笔块连续的存储空间,并且在执行插入和删除操作时,也需要大量的移动元素,时间复杂度比较高,下面讲线性表的另一种存储结构:
线性表的链式存储又称:,通过一组的存储单元来存储线性表中的数据元素。
数据元素存储在任意位置,不一定连续,通过指针实现线性逻辑关系。
我们把单链表中这样叫做单链表的一个结点,一个存储数据元素的和下一个结点(数据元素)的地址的组成。
单链表有两种创造方式
有头节点的单链表,它的头节点的数据域一般不存储数据,它的指针域存储第一个结点的地址。
优点:
-链表的第一个位置和其他位置的操作统一(比如插入操作:无头例程的链表,在表中插入结点的时候两边都有结点,而在表头插入结点的时候左边是没有结点的,而有头例程就都是一样的。)
-空表和非空表的操作统一
时间复杂度:O(n)
时间复杂度:O(n)
按照和按序号查找都要遍历单链表。
按序号查找
时间复杂度:O(n)
按序值查找
时间复杂度:O(n)
插入有两种方式,前插法和后插入法,某些插入位置为i,前插法就是在i的位置之前插入,后插法就是在i的位置之后插入,所以前插法要找i-1位置,而后插法直接寻找这个位置。所以如果i的位置是已知的,这样两种方法就会产生区别,前插法仍然需要遍历链表O(n),而后插法直接使用这个位置即可O(1)。后插法是可以实现前插法的,插入之后交换两个结点的位置即可。
插入结点首先要知道插入的位置,如果插入位置为,则需要知道结点的位置。然后修改新结点的指针指向结点的下一个位置,然后修改结点的指针指向新插入结点。
下面的代码,不能交换位置。
为什么?
这个顺序是不能交换的,如果交换会出现结
点点地址丢失的问题。这时已经将结点中存储的结点的地址给覆盖了,变成新结点的地址,接着再这相当于讲结点的指针指向了他自己。这样就把后面的链表给替换了。
结点的位置未知
如果要删除链表中第一个结点的位置,修改第号结点的指针,让其指向第号结点的位置。这是要注意要使用一个指针指向第一个结点,因为修改之后我们会失去第一个结点的位置,这样后面就无法释放结点的空间。
结点的位置已知* p
这时可以先交换结点和结点的数据,然后删除后一个结点即可,注意要有一个,方便之后释放空间。
有头官员和无头官员的链表判断是不一样的。
在使用单链表的时候,我们知道当前结点的指针,在执行插入,删除等需要知道它的前驱结点的操作,我们需要通过按序号查找的方式查找到他的前驱结点。度是O(n)。
如果上游中有一个直接指向它的前驱结点的指针,那么我们就可以直接找到它的前驱例程了。所以这样就出现了双链表。
前插法和后插法的时间复杂度都是O(1)。这个插入顺序是可以调的,但是第一个和第二步,必须在第四步之前,因为第二步我们需要结点的位置。
在单链表中,在表头,表中和表尾的插入步骤相同。但是注意在双链表中,在表头和表中跟在表尾插入是不一样的步骤。在双链表的表尾进行插入的时候要注意表尾后面没有下一个结点,所以不能修改下一个结点指向前驱的指针,否则会出现错误。
首先找到要删除的结点()的前驱结点的指针,设置,然后直接修改指针,释放空间即可。时间复杂度为O(1)。同样在表尾进行删除的时候也是不一样的。
假设我们使用单链表,我们只知道尾指针,但是需要知道头指针,这时候是无法知道的。
这是如果将单链表的最后一个结点的指针指向头节,这样就可以找到的头指针,这样的链表形成一个环,叫做循环单链表。
这样就只设置一个尾指针就行了,而且效率更高:因为如果只有头指针,我们想找到尾指针,需要遍历单链表,但是如果有一个尾指针,我们找头指针直接就可以找到。
在循环单链表插入和删除操作,在每一个位置都是一样。
我们需要把链表最后一个结点的指针修改为头节点,并且需要修改头计数器的前驱指针指向最后一个结点。这时每一个位置的插入和删除操作都是一样。
我们发现在循环链表中,我们利用了每一个结点的指针,则在循环链表中,没有空指针了,这时该怎么判空呢??请看下图:
静态链表:。
单链表:
静态链表:
静态链表中每个结点既有自己的数据部分,还需要存储下一个结点的位置,所以静态链表的存储实现使用的是结构体数组,包含两部分:和(放置的是下一个结点在副本中的位置下标)。
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