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《大话数据结构》-程杰 著 阅读笔记day4

《大话数据结构》-程杰 著 阅读笔记day4

作者: taobingzhi | 来源:发表于2017-10-22 10:38 被阅读0次

    唠唠嗑

    好久没有写关于这本书的阅读笔记了,其实一直有阅读下去,但是最近十一放假回来之后,忙着上线,每周六都加班,真的把我累的有点惨。所以中间穿插了一两篇我的印象笔记中记录的笔记。今天终于开始接着继续《大话数据结构》的阅读笔记。
    上一篇记录到了单链表的存储结构,

    typedef struct Node
    {
         Elemtype data;
         struct Node *next;
    }Node;
    typedef struct Node *LinkList;
    

    接下来就接着记录单链表的读取。

    单链表的读取

    对于单链表的读取,没办法直接知道第i个元素在哪里,所以需要从头开始找,在算法上,相对麻烦一点。

    算法思路:
    1.声明一个指针p指向链表第一个结点,初始化j从1开始;
    2.当j<i时,就遍历链表,让p的指针向后移动,不断指向下一个结点,j累加1;
    3.若到链表末尾p为空,则说明第i个结点不存在;
    4.否则查找成功,返回结点p的数据。
    代码:
    Status GetElem (LinkList L, int i, ElemType *e)
    {
           int j;
           LinkList p;                /*声明一个指针p*/
           p = L->next;               /*让p指向链表L的第一个结点*/
           j = 1;
           while(p && j<i)            /*p不为空且计数器j还没有等于i时,循环继续*/
           {
                   p = p->next;
                   ++j;
           }
           if (!p || j>i)
                return Error;
           *e = p->data;
           return OK;
    }
    

    单聊表的读取,时间复杂度取决于i的位置,当i=1时,一次就取出,而当i=n时,则需要遍历n-1次。因此,最坏情况的时间复杂度是O(n)。

    同时,由于单聊表的结构中没有定义表长,所以不方便使用for循环,而是用while循环。主要核心思想是“工作指针后移”。

    单链表的插入与删除

    世间万物总是有两面性,有好的一面,就有不好的一面,既然单链表在读取的复杂度上不及线性表的顺序存储结构,那么肯定有它自己的有点。下面就来说说单链表的插入与删除。

    先看单聊表的插入,假设需要插入在p和p->next之间插入一个节点s,根本不需要动其他点,只需修改一下s->next指向p->next,p->next指向s,就可以,这里需要注意一点小细节,需要先修改s结点,再修改p结点,因为如果先修改p结点,那么原先的p->next就找不到了

    单聊表插入的算法思路:
    1.声明一指针p指向链表头结点,初始化j从1开始;
    2.当j<i时,就遍历链表,让p的指针向后移动,不断指向下一个结点,j累加1;
    3.若到链表末尾p为空,则说明第i个结点不存在;
    4.否则查找成功,在系统中生成一个空结点s;
    5.将数据元素e赋值给s->data;
    6.单链表的插入标准语句;
    7.返回成功。
    代码如下:
    Status ListInsert(LinkList *L , int i, ElemType e)
    {
           int j;
           LinkList p,s;
           p = *L;
           j = 1;
           while(p && j<i)
           {
                    p = p->next;
                    ++j;
           }
           if (!p || j>i)
                 return ERROR;
           s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));           /*生成新结点*/
           s->data = e;
           s->next = p->next;
           p->next = s;
           return OK;
    }
    

    接着就是单链表的删除。若想删除结点q,那么只需要将q的前一个结点的后继指针指向q的后继就可以了,就是p->next = q->next;

    单链表第i个数据删除结点的算法思路:
    1.声明一指针p指向链表头指针,初始化j从1开始;
    2.当j<i时,就遍历链表,让p的指针向后移动,不断指向下一个结点,j累加1;
    3.若到链表末尾p为空,则说明第i个结点不存在;
    4.否则查找成功,将欲删除的结点p->next赋值给q;
    5.单链表的删除标准语句;
    6.将q结点中的数据赋值给e,作为返回;
    7.释放q结点;
    8.返回成功。
    代码如下:
    Status ListDelete (LinkList *L, int i, ElemType *e)
    {
        int j;
        LinkList p,q;
        p = *L;
        j = 1;
        while(p->next && j<i)
        {
               p = p->next;
               ++j;
        }
        if (!(p->next) || j>i)
               return Error;
       q = p->next;
       p->next = q->next;
       *e = q->data;
       free(q);
       return OK;
    }
    

    分析一下,刚才的插入和删除算法,我们发现,它们其实都是由两部分组成:第一部分就是遍历查找第i个结点;第二部分就是插入和删除结点。

    从整个算法来说,我们很容易推导出:它们的时间复杂度都是O(n)。如果在我们不知道第i个结点的指针位置,单链表数据结构在插入和删除操作上,与线性表的顺序存储结构没有太大优势。但如果,我们希望从第i个位置,插入10个结点,对于顺序存储结构意味着,每次插入都需要移动n-1个结点,每次都是O(n),而单链表,我们只需要在第一次时,找到第i个位置的指针,此时为O(n),接下来只是简单的通过赋值移动指针而已,时间复杂度都是O(1)。显然,对于插入或删除数据越频繁的操作,单链表的效率优势就越是明显


    就到这吧,出去买菜了,没办法,哎,女朋友要吃螃蟹。


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