链表基础知识

一、什么是链表

链表是一种物理存储结构上非连续,非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。
在这里插入图片描述
链表的结构是多式多样的,当时通常用的也就是两种:
(1)第一种是无头非循环单向链表
在这里插入图片描述
(2)第二种是带头循环双向链表
在这里插入图片描述

  • 无头单向非循环列表:结构简单,一般不会单独用来存放数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构,比如说哈希桶等等。
  • 带头双向循环链表:结构最复杂,一般单独存储数据。实际中经常使用的链表数据结构,都是带头双向循环链表。这个结构虽然复杂,但是使用代码实现后会发现这个结构会带来很多优势,实现反而简单了。

二、链表和数组对比

2.1 链表和数组的区别

  • 数组静态分配内存,链表动态分配内存。
  • 数组在内存中是连续的,链表是不连续的。
  • 数组利用下标定位,查找的时间复杂度是O(1),链表通过遍历定位元素,查找的时间复杂度是O(N)。
  • 数组插入和删除需要移动其他元素,时间复杂度是O(N),链表的插入或删除不需要移动其他元素,时间复杂度是O(1)。

2.2 数组的优缺点

数组的优点

  • 随机访问性比较强,可以通过下标进行快速定位。
  • 查找速度快

数组的缺点

  • 插入和删除的效率低,需要移动其他元素。
  • 会造成内存的浪费,因为内存是连续的,所以在申请数组的时候就必须规定七内存的大小,如果不合适,就会造成内存的浪费。
  • 内存空间要求高,创建一个数组,必须要有足够的连续内存空间。
  • 数组的大小是固定的,在创建数组的时候就已经规定好,不能动态拓展。

2.3 链表的优缺点

链表的优点

  • 插入和删除的效率高,只需要改变指针的指向就可以进行插入和删除。
  • 内存利用率高,不会浪费内存,可以使用内存中细小的不连续的空间,只有在需要的时候才去创建空间。大小不固定,拓展很灵活。

链表的缺点

  • 查找的效率低,因为链表是从第一个节点向后遍历查找。

三、单链表与双链表对比

单链表和双链表的区别
在这里插入图片描述

  • 单链表的每一个节点中只有指向下一个结点的指针,不能进行回溯,适用于节点的增加和删除。
  • 双链表的每一个节点给中既有指向下一个结点的指针,也有指向上一个结点的指针,可以快速的找到当前节点的前一个节点,适用于需要双向查找节点值的情况。

双链表相对于单链表的优点
  删除单链表中的某个节点时,一定要得到待删除节点的前驱,得到其前驱的方法一般是在定位待删除节点的时候一路保存当前节点的前驱,这样指针的总的的移动操作为2n次,如果是用双链表,就不需要去定位前驱,所以指针的总的的移动操作为n次。
  查找时也是一样的,可以用二分法的思路,从头节点向后和尾节点向前同时进行,这样效率也可以提高一倍,但是为什么市场上对于单链表的使用要超过双链表呢?从存储结构来看,每一个双链表的节点都比单链表的节点多一个指针,如果长度是n,就需要n*lenght(32位是4字节,64位是8字节)的空间,这在一些追求时间效率不高的应用下就不适用了,因为他占的空间大于单链表的1/3,所以设计者就会一时间换空间。

四、环形链表

4.1 判断是否有环

定义一个快指针和一个慢指针,快指针一次走两步,慢指针一次走两步,会出现两种情况,情况一指针走到了空的位置,那就说明这个链表不带环。情况二两个指针相遇,说明这个链表带环。

获得入环节点
如果不考虑空间复杂度,可以使用一个map来记录走过的节点,这个指针一直向后遍历如果遇到空,说明这个链表不带环,也就没有入环节点,如果没有遇到空,如果遇到第一个在map中存在的节点,就说明回到了出发点,这个节点就是环的入口节点。如果不建立额外的空间,先使用快慢指针判断这个链表是否有环,如果有环将相遇节点记录,然后一个指针从链表的起始位置开始一次走一步,另一个指针从记录的节点开始一次走一步,当两个节点再次相遇,这个相遇节点就是环的入口节点。在这里插入图片描述

五、链表的简单实现

5.1 单链表实现

package Listtype listNode struct {val  intnext *listNode
}func newNode(val int) *listNode {node := new(listNode)node.val = valnode.next = nilreturn node
}// NewList 初始化一个不带头结点的链表
func NewList(vals []int) *listNode {var fistNode *listNodevar curNode *listNodefor _, v := range vals {node := newNode(v)if curNode == nil {fistNode = nodecurNode = fistNodecontinue}curNode.next = nodecurNode = curNode.next}return fistNode
}// FistAdd 头插
func FistAdd(fistNode *listNode, val int) *listNode{if fistNode == nil {return fistNode}node := newNode(val)node.next = fistNodereturn node
}// LastAdd 尾插
func LastAdd(fistNode *listNode, val int)  {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor curNode.next != nil {curNode = curNode.next}node := newNode(val)curNode.next = nodereturn
}// IndexValAdd 在第一个指定值后插入,若没有,在链表尾部插入
// fistNode 链表第一个节点, indexVal 目标节点值, val 新节点值
func IndexValAdd(fistNode *listNode, indexVal, val int) {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor curNode.next != nil && curNode.val != indexVal {curNode = curNode.next}node := newNode(val)nextNode := curNode.nextnode.next = nextNodecurNode.next = nodereturn
}// ChangVal 更改目标节点值,若没有,不做改动
// fistNode 链表第一个节点, indexVal 目标节点值, val 目标值
func ChangVal (fistNode *listNode,  indexVal, tarVal int)  {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor curNode != nil && curNode.val != indexVal {curNode = curNode.next}// 判断是走到最后都没有找到对应值还是找到对应值if curNode == nil{return}curNode.val = tarValreturn}// DelNode 删除指定节点,若没有则不删除
func DelNode(fistNode *listNode, indexVal int)  {if fistNode == nil {return}curNode := fistNode// 查找要删除节点的前一个节点for curNode.next != nil  {nextNode := curNode.nextif nextNode.val == indexVal {break}curNode = curNode.next}if curNode.next == nil {return}nextNode := curNode.nextcurNode.next = nextNode.next}// Show 不带头节点查
func Show(node *listNode) []int {if node == nil {return []int{}}valSlice := make([]int, 0, 4)curNode := nodefor curNode != nil {valSlice = append(valSlice, curNode.val)curNode = curNode.next}return valSlice
}

测试验证

package mainimport ("Data/List""fmt"
)func main() {// 初始化一个链表fistNode := List.NewList([]int{1, 2, 3, 4, 5})fmt.Println("初始化一个链表 :",List.Show(fistNode))// 对链表进行头插fistNode = List.FistAdd(fistNode, 0)fmt.Println("对链表进行头插 0 :",List.Show(fistNode))// 对链表进行尾插List.LastAdd(fistNode, 6)fmt.Println("对链表进行尾插 6 :",List.Show(fistNode))// 删除指定节点List.DelNode(fistNode, 3)fmt.Println("删除指定节点 3 :",List.Show(fistNode))List.DelNode(fistNode, 3)fmt.Println("删除指定节点 3 :",List.Show(fistNode))List.DelNode(fistNode, 3)fmt.Println("删除指定节点 7 :",List.Show(fistNode))// 在第一个指定值后插入List.IndexValAdd(fistNode, 4, 41)fmt.Println("在第一个指定值后插入,若没有,在链表尾部插入 4 41 :",List.Show(fistNode))List.IndexValAdd(fistNode, 7, 42)fmt.Println("在第一个指定值后插入,若没有,在链表尾部插入 7 42 :",List.Show(fistNode))// 更改目标节点值List.ChangVal(fistNode, 4, 40)fmt.Println("更改目标节点值 4 40 :",List.Show(fistNode))List.ChangVal(fistNode, 7, 43)fmt.Println("更改目标节点值 7 43 :",List.Show(fistNode))
}

5.2 双向循环链表的实现

package Listimport "fmt"func newCircleNode(val int) *listNode {node := new(listNode)node.val = valnode.next = nodereturn node
}func NewCircleList(vals []int) *listNode {var fistNode *listNodevar curNode *listNodefor _, v := range vals {if curNode == nil {fistNode = newCircleNode(v)curNode = fistNodecontinue}node := newCircleNode(v)node.next = fistNodecurNode.next = nodecurNode = curNode.next}return fistNode
}func isLastNode(fistNode *listNode, node *listNode) bool {return node.next == fistNode
}// CircleFistAdd 头插
func CircleFistAdd(fistNode **listNode, val int)  {if fistNode == nil {return}curNode := *fistNodefor !isLastNode(*fistNode, curNode) {curNode = curNode.next}node := newCircleNode(val)curNode.next = nodenode.next = *fistNode*fistNode = node
}// CircleLastAdd 尾插
func CircleLastAdd(fistNode *listNode, val int) {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor !isLastNode(fistNode, curNode) {curNode = curNode.next}node := newCircleNode(val)node.next = fistNodecurNode.next = node}// CircleIndexValAdd 在第一个指定值后插入,若没有,在链表尾部插入
func CircleIndexValAdd(fistNode *listNode, indexVal,val int) {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor !isLastNode(fistNode, curNode) && curNode.val != indexVal {curNode = curNode.next}node := newCircleNode(val)node.next = curNode.nextcurNode.next = node}// CircleChangVal 更改目标节点值,若没有,不做改动
func CircleChangVal(fistNode *listNode, indexVal, tarVal int) {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor curNode.val != indexVal && !isLastNode(fistNode, curNode)  {curNode = curNode.next}if curNode.val == indexVal {curNode.val = tarValreturn}fmt.Printf("节点 %d 不存在\n", indexVal)
}// CircleDelNode 删除指定节点,若没有则不删除
func CircleDelNode(fistNode *listNode, indexVal int) {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor curNode.next.val != indexVal && !isLastNode(fistNode, curNode)  {curNode = curNode.next}if curNode.next.val == indexVal {curNode.next = curNode.next.nextreturn}fmt.Printf("没有该节点 %d \n", indexVal)}// CircleShow 查看链表
func CircleShow(fistNode *listNode) {if fistNode == nil {return}curNode := fistNodefor {if isLastNode(fistNode, curNode) {fmt.Printf("val:%d next:%d", curNode.val, curNode.next.val)break}fmt.Printf("val:%d next:%d -> ", curNode.val, curNode.next.val)curNode = curNode.next}fmt.Println()
}

测试验证

package mainimport ("Data/List""fmt"
)func main() {// 初始化一个环形链表circleFistNode := List.NewCircleList([]int{1, 2, 3})fmt.Println("初始化一个链表 :")List.CircleShow(circleFistNode)// 对链表进行头插List.CircleFistAdd(&circleFistNode, 0)fmt.Println("对链表进行头插  0:")List.CircleShow(circleFistNode)// 对链表进行尾插List.CircleLastAdd(circleFistNode, 4)fmt.Println("对链表进行尾插 4 :")List.CircleShow(circleFistNode)// 删除指定节点fmt.Println("删除指定节点 3 :")List.CircleDelNode(circleFistNode, 3)List.CircleShow(circleFistNode)fmt.Println("删除指定节点 3 :")List.CircleDelNode(circleFistNode, 3)List.CircleShow(circleFistNode)fmt.Println("删除指定节点 7 :")List.CircleDelNode(circleFistNode, 7)List.CircleShow(circleFistNode)// 在第一个指定值后插入circleFistNode = List.NewCircleList([]int{1, 2, 3})fmt.Println("初始化一个链表 :")List.CircleShow(circleFistNode)List.CircleIndexValAdd(circleFistNode, 2, 41)fmt.Println("在第一个指定值后插入,若没有,在链表尾部插入 2 41 :")List.CircleShow(circleFistNode)List.CircleIndexValAdd(circleFistNode, 7, 42)fmt.Println("在第一个指定值后插入,若没有,在链表尾部插入 7 42 :")List.CircleShow(circleFistNode)// 更改目标节点值circleFistNode = List.NewCircleList([]int{1, 2, 3, 4})fmt.Println("初始化一个链表 :")List.CircleShow(circleFistNode)fmt.Println("更改目标节点值 3 40 :")List.CircleChangVal(circleFistNode, 3, 40)List.CircleShow(circleFistNode)fmt.Println("更改目标节点值 7 43 :")List.CircleChangVal(circleFistNode, 7, 43)List.CircleShow(circleFistNode)//
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/12567.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

live-server本地起node服务解决跨域问题

一、初始化node,构建package.json NPM 全局安装live-server npm install -g live-server在当前项目文件夹下cmd运行: npm init -y此时会在根目录下生成一个package.json文件。 二.生成代理脚本 在根文件夹新建一个build.js文件(名字可以自定义) var …

Linux中的pause函数

2023年7月29日&#xff0c;周六上午 函数原型 在Linux中&#xff0c;pause()函数用于使当前进程暂停执行&#xff0c;直到接收到一个信号。 #include <unistd.h>int pause(void);pause()函数不接受任何参数。 通常&#xff0c;pause()函数用于编写简单的信号处理程序&…

并发编程可能出现的核心问题

2.1非可见性 如果主内存里有个静态变量flagfalse&#xff0c;然后线程A和B在工作内存都需要操作flag&#xff0c;线程A是while(!false){}&#xff0c;而线程B将flag改为true&#xff0c;但是由于线程A和线程B之间工作内存互相不可见&#xff0c;线程A就会陷入死循环。 2.2指令…

idea如何解决导入的项目不是Maven工程(文件下面没有蓝色的方格)二

简介&#xff1a; Maven项目导入&#xff0c;idea不识别项目 解决方法&#xff1a; 选中pom.xml -- 右键 -- Add as Maven Project

devops(后端)

1.前言 该devpos架构为gitlabjenkinsharbork8s&#xff0c;项目是java项目&#xff0c;流程为从gitlab拉取项目代码到jenkins&#xff0c;jenkins通过maven将项目代码打成jar包&#xff0c;通过dockerfile构建jdk环境的镜像并把jar包放到镜像中启动&#xff0c;构建好的镜像通…

【Quartus FPGA】EMIF DDR3 读写带宽测试

在通信原理中&#xff0c;通信系统的有效性用带宽来衡量&#xff0c;带宽定义为每秒传输的比特数&#xff0c;单位 b/s&#xff0c;或 bps。在 DDR3 接口的产品设计中&#xff0c;DDR3 读/写带宽是设计者必须考虑的指标。本文主要介绍了 Quartus FPGA 平台 EMIF 参数配置&#…

DB-GPT:强强联合Langchain-Vicuna的应用实战开源项目,彻底改变与数据库的交互方式

今天看到 蚂蚁科技 Magic 开源的DB-GPT项目&#xff0c;觉得创意很好&#xff0c;集成了当前LLM的主流技术&#xff0c;主要如下 Langchain&#xff1a; 构建在LLM之上的应用开发框架HuggingFace: 模型标准&#xff0c;提供大模型管理功能Vicuna: 一个令GPT-4惊艳的开源聊天机…

[NLP]使用Alpaca-Lora基于llama模型进行微调教程

Stanford Alpaca 是在 LLaMA 整个模型上微调&#xff0c;即对预训练模型中的所有参数都进行微调&#xff08;full fine-tuning&#xff09;。但该方法对于硬件成本要求仍然偏高且训练低效。 [NLP]理解大型语言模型高效微调(PEFT) 因此&#xff0c; Alpaca-Lora 则是利用 Lora…

#systemverilog# 说说Systemverilog中《automatic》那些事儿

前面我们学习了有关systemverilog语言中有关《static》的一些知识,同static 关系比较好的哥们,那就是 《automatic》。今天,我们了解认识一下。 在systemveriog中,存在三种并发执行语句,分别是fork..join,fork...join_any和fork..join_none,其中只有fork...join_none不…

【Spring AOP学习】AOP的组成 SpringAOP的实现和实现原理

目录 一、认识SpringAOP 1、AOP是什么&#xff1f; 2、AOP的功能 3、AOP的组成&#xff08;重要&#xff09; 二、SpringAOP的实现 &#x1f337;1、添加Spring AOP框架支持 &#x1f337;2、定义切面和切点 &#x1f337; 3、定义通知 3.1 完成代码实现 3.2 具体通知…

抽象工厂模式——产品族的创建

1、简介 1.1、简介 抽象工厂模式为创建一组对象提供了一种解决方案。与工厂方法模式相比&#xff0c;抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品&#xff0c;它负责创建一族产品 1.2、定义 抽象工厂模式&#xff08;Abstract Factory Pattern&#xff09;&#xff1a;提供…

Acwing.898 数字三角形(动态规划)

题目 给定一个如下图所示的数字三角形&#xff0c;从顶部出发&#xff0c;在每一结点可以选择移动至其左下方的结点或移动至其右下方的结点&#xff0c;一直走到底层&#xff0c;要求找出─条路径&#xff0c;使路径上的数字的和最大。 输入格式 第一行包含整数n&#xff0…

螺旋矩阵 II

给你一个正整数 n &#xff0c;生成一个包含 1 到 n2 所有元素&#xff0c;且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;n 3 输出&#xff1a;[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]] 示例 2&#xff1a; 输入&#xff1a;n 1 输出&a…

零信任网络架构与实现技术的研究与思考

目前&#xff0c;国外已有较多有关零信任网络的研究与实践&#xff0c;包括谷歌的 BeyondCorp、BeyondProd&#xff0c;软件定义边界&#xff08;Software Defined Perimeter&#xff0c;SDP&#xff09; 及盖特提出的“持续自适应风险与信任评估”等。国内也有不少安全厂商积极…

vue中预览静态pdf文件

方法 // pdf预览 viewFileCompare() { const pdfUrl "/static/wjbd.pdf"; window.open(pdfUrl); }, // 下载 downloadFile(){ var a document.createElement("a"); a.href "/static/wjbd.pdf"; a.…

关于Anaconda环境配置的一些问题

文章目录 一、关于package文件安装位置二、关于尝试下载Python包时出现的CondaSSLError三、配置环境的整个流程 一、关于package文件安装位置 package 文件安装在envs目录底下的Lib中&#xff0c;可以参考一下。 在对应的Python脚本文件中&#xff0c;选择Parameters&#xff0…

【Spring】Spring 总览

一、简单介绍一下 Spring Spring是一个全面的、企业应用开发的一站式解决方案&#xff0c;贯穿表现层、业务层、持久层&#xff0c;可以轻松和其他框架整合&#xff0c;具有轻量级、控制反转、面向切面、容器等特征。 轻量级 &#xff1a; 空间开销和时间开销都很轻量 控制反…

蓝桥杯单片机第十二届国赛 真题+代码

iic.c /* # I2C代码片段说明1. 本文件夹中提供的驱动代码供参赛选手完成程序设计参考。2. 参赛选手可以自行编写相关代码或以该代码为基础&#xff0c;根据所选单片机类型、运行速度和试题中对单片机时钟频率的要求&#xff0c;进行代码调试和修改。 */ #include <STC1…

java springBoot 整合日志

1.在Spring Boot项目的resources目录下创建一个新的logback.xml文件。 2.logback.xml中&#xff0c;配置 代码 <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <!-- 日志级别从低到高分为TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL…

了解Unity编辑器之组件篇Physics 2D(十二)

一、Area Effector 2D区域施加力&#xff09;&#xff1a;用于控制区域施加力的行为 Use Collider Mask&#xff08;使用碰撞器遮罩&#xff09;&#xff1a;启用后&#xff0c;区域施加力仅会作用于特定的碰撞器。可以使用Collider Mask属性选择要作用的碰撞器。 Collider Ma…