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CFSDN坚持开源创造价值，我们致力于搭建一个资源共享平台，让每一个IT人在这里找到属于你的精彩世界.
这篇CFSDN的博客文章算法系列15天速成 第八天 线性表【下】由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.
一：线性表的简单回顾 。
上一篇跟大家聊过“线性表"顺序存储，通过实验，大家也知道，如果我每次向顺序表的头部插入元素，都会引起痉挛，效率比较低下，第二点我们用顺序存储时，容易受到长度的限制，反之就会造成空间资源的浪费.
二：链表 。
对于顺序表存在的若干问题，链表都给出了相应的解决方案.
1. 概念：其实链表的“每个节点”都包含一个”数据域“和”指针域“.
”数据域“中包含当前的数据.
”指针域“中包含下一个节点的指针.
”头指针”也就是head，指向头结点数据.
“末节点“作为单向链表，因为是最后一个节点，通常设置指针域为null.
代码段如下:
。
#region 链表节点的数据结构 /// <summary> /// 链表节点的数据结构 /// </summary> public class node<t> { 7/// <summary> /// 节点的数据域 /// </summary> public t data,
。
/// <summary> /// 节点的指针域 /// </summary> public node<t> next; } #endregion 。
。
2.常用操作:
链表的常用操作一般有:
①添加节点到链接尾，②添加节点到链表头，③插入节点.
④删除节点，⑤按关键字查找节点，⑥取链表长度.
<1> 添加节点到链接尾:
前面已经说过，链表是采用指针来指向下一个元素，所以说要想找到链表最后一个节点，必须从头指针开始一步一步向后找,少不了一个for循环，所以时间复杂度为o(n).
代码段如下:
。
#region 将节点添加到链表的末尾 /// <summary> /// 将节点添加到链表的末尾 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistaddend<t>(node<t> head, t data) { node<t> node = new node<t>(),
。
node.data = data; node.next = null,
///说明是一个空链表 if (head == null) { head = node; return head; } 。
//获取当前链表的最后一个节点 chainlistgetlast(head).next = node,
return head; } #endregion #region 得到当前链表的最后一个节点 /// <summary> /// 得到当前链表的最后一个节点 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistgetlast<t>(node<t> head) { if (head.next == null) return head; return chainlistgetlast(head.next); } #endregion 。
。
<2> 添加节点到链表头
大家现在都知道，链表是采用指针指向的，要想将元素插入链表头，其实还是很简单的， 。
思想就是：① 将head的next指针给新增节点的next。②将整个新增节点给head的next.
所以可以看出，此种添加的时间复杂度为o(1).
效果图:
代码段如下:
。
1#region 将节点添加到链表的开头 /// <summary> /// 将节点添加到链表的开头 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="chainlist"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistaddfirst<t>(node<t> head, t data) { node<t> node = new node<t>(),
。
node.data = data; node.next = head,
head = node,
return head,
} #endregion 。
。
<3> 插入节点
其实这个思想跟插入到”首节点“是一个模式，不过多了一步就是要找到当前节点的操作。然后找到 。
这个节点的花费是o(n）。上图上代码，大家一看就明白.
效果图： 。
代码段:
。
#region 将节点插入到指定位置 /// <summary> /// 将节点插入到指定位置 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="currentnode"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistinsert<t, w>(node<t> head, string key, func<t, w> where, t data) where w : icomparable { if (head == null) return null,
。
if (where(head.data).compareto(key) == 0) { node<t> node = new node<t>(),
node.data = data,
node.next = head.next,
head.next = node; } 。
chainlistinsert(head.next, key, where, data),
return head; } #endregion 。
。
<4> 删除节点
这个也比较简单，不解释，图跟代码更具有说服力，口头表达反而让人一头雾水。 当然时间复杂度就为o(n)，n是来自于查找到要删除的节点.
效果图:
代码段:
。
#region 将指定关键字的节点删除 /// <summary> /// 将指定关键字的节点删除 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <typeparam name="w"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="key"></param> /// <param name="where"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistdelete<t, w>(node<t> head, string key, func<t, w> where) where w : icomparable { if (head == null) return null,
。
//这是针对只有一个节点的解决方案 if (where(head.data).compareto(key) == 0) { if (head.next != null) head = head.next; else return head = null; } else { //判断一下此节点是否是要删除的节点的前一节点 while (head.next != null && where(head.next.data).compareto(key) == 0) { //将删除节点的next域指向前一节点 head.next = head.next.next; } } 。
chainlistdelete(head.next, key, where),
return head; } #endregion 。
。
<5> 按关键字查找节点:
这个思想已经包含到“插入节点”和“删除节点”的具体运用中的，其时间复杂度为o(n).
代码段:
。
#region 通过关键字查找指定的节点 /// <summary> /// 通过关键字查找指定的节点 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <typeparam name="w"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="key"></param> /// <param name="where"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistfindbykey<t, w>(node<t> head, string key, func<t, w> where) where w : icomparable { if (head == null) return null,
。
if (where(head.data).compareto(key) == 0) return head,
return chainlistfindbykey<t, w>(head.next, key, where); } #endregion 。
。
<6> 取链表长度
在单链表的操作中，取链表长度还是比较纠结的，因为他不像顺序表那样是在内存中连续存储的， 。
因此我们就纠结的遍历一下链表的总长度。时间复杂度为o(n).
代码段:
。
#region 获取链表的长度 /// <summary> ///// 获取链表的长度 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <returns></returns> public int chanlistlength<t>(node<t> head) { int count = 0,
。
while (head != null) { ++count; head = head.next; } 。
return count; } #endregion 。
。
好了，最后上一下总的运行代码:
。
using system; using system.collections.generic; using system.linq; using system.text,
。
namespace chainlist { class program { static void main(string[] args) { chainlist chainlist = new chainlist(),
node<student> node = null,
console.writeline("将三条数据添加到链表的尾部:\n"),
//将数据添加到链表的尾部 node = chainlist.chainlistaddend(node, new student() { id = 2, name = "hxc520", age = 23 }); node = chainlist.chainlistaddend(node, new student() { id = 3, name = "博客园", age = 33 }); node = chainlist.chainlistaddend(node, new student() { id = 5, name = "一线码农", age = 23 }),
dispaly(node),
console.writeline("将id=1的数据插入到链表开头:\n"),
//将id=1的数据插入到链表开头 node = chainlist.chainlistaddfirst(node, new student() { id = 1, name = "i can fly", age = 23 }),
dispaly(node),
console.writeline("查找name=“一线码农”的节点\n"),
//查找name=“一线码农”的节点 var result = chainlist.chainlistfindbykey(node, "一线码农", i => i.name),
displaysingle(node),
console.writeline("将”id=4“的实体插入到“博客园”这个节点的之后\n"),
//将”id=4“的实体插入到"博客园"这个节点的之后 node = chainlist.chainlistinsert(node, "博客园", i => i.name, new student() { id = 4, name = "51cto", age = 30 }),
dispaly(node),
console.writeline("删除name=‘51cto‘的节点数据\n"),
//删除name=‘51cto‘的节点数据 node = chainlist.chainlistdelete(node, "51cto", i => i.name),
dispaly(node),
console.writeline("获取链表的个数:" + chainlist.chanlistlength(node)); } 。
//输出数据 public static void dispaly(node<student> head) { console.writeline("******************* 链表数据如下 *******************"); var tempnode = head,
while (tempnode != null) { console.writeline("id:" + tempnode.data.id + ", name:" + tempnode.data.name + ",age:" + tempnode.data.age); tempnode = tempnode.next; } 。
console.writeline("******************* 链表数据展示完毕 *******************\n"); } 。
//展示当前节点数据 public static void displaysingle(node<student> head) { if (head != null) console.writeline("id:" + head.data.id + ", name:" + head.data.name + ",age:" + head.data.age); else console.writeline("未查找到数据！"); } } 。
#region 学生数据实体 /// <summary> /// 学生数据实体 /// </summary> public class student { public int id { get; set; } 。
public string name { get; set; } 。
public int age { get; set; } } #endregion 。
#region 链表节点的数据结构 /// <summary> /// 链表节点的数据结构 /// </summary> public class node<t> { /// <summary> /// 节点的数据域 /// </summary> public t data,
/// <summary> /// 节点的指针域 /// </summary> public node<t> next; } #endregion 。
#region 链表的相关操作 /// <summary> /// 链表的相关操作 /// </summary> public class chainlist { #region 将节点添加到链表的末尾 /// <summary> /// 将节点添加到链表的末尾 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistaddend<t>(node<t> head, t data) { node<t> node = new node<t>(),
node.data = data; node.next = null,
///说明是一个空链表 if (head == null) { head = node; return head; } 。
//获取当前链表的最后一个节点 chainlistgetlast(head).next = node,
return head; } #endregion 。
#region 将节点添加到链表的开头 /// <summary> /// 将节点添加到链表的开头 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="chainlist"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistaddfirst<t>(node<t> head, t data) { node<t> node = new node<t>(),
node.data = data; node.next = head,
head = node,
return head,
} #endregion 。
#region 将节点插入到指定位置 /// <summary> /// 将节点插入到指定位置 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="currentnode"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistinsert<t, w>(node<t> head, string key, func<t, w> where, t data) where w : icomparable { if (head == null) return null,
if (where(head.data).compareto(key) == 0) { node<t> node = new node<t>(),
node.data = data,
node.next = head.next,
head.next = node; } 。
chainlistinsert(head.next, key, where, data),
return head; } #endregion 。
#region 将指定关键字的节点删除 /// <summary> /// 将指定关键字的节点删除 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <typeparam name="w"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="key"></param> /// <param name="where"></param> /// <param name="data"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistdelete<t, w>(node<t> head, string key, func<t, w> where) where w : icomparable { if (head == null) return null,
//这是针对只有一个节点的解决方案 if (where(head.data).compareto(key) == 0) { if (head.next != null) head = head.next; else return head = null; } else { //判断一下此节点是否是要删除的节点的前一节点 if (head.next != null && where(head.next.data).compareto(key) == 0) { //将删除节点的next域指向前一节点 head.next = head.next.next; } } 。
chainlistdelete(head.next, key, where),
return head; } #endregion 。
#region 通过关键字查找指定的节点 /// <summary> /// 通过关键字查找指定的节点 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <typeparam name="w"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <param name="key"></param> /// <param name="where"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistfindbykey<t, w>(node<t> head, string key, func<t, w> where) where w : icomparable { if (head == null) return null,
if (where(head.data).compareto(key) == 0) return head,
return chainlistfindbykey<t, w>(head.next, key, where); } #endregion 。
#region 获取链表的长度 /// <summary> ///// 获取链表的长度 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <returns></returns> public int chanlistlength<t>(node<t> head) { int count = 0,
while (head != null) { ++count; head = head.next; } 。
return count; } #endregion 。
#region 得到当前链表的最后一个节点 /// <summary> /// 得到当前链表的最后一个节点 /// </summary> /// <typeparam name="t"></typeparam> /// <param name="head"></param> /// <returns></returns> public node<t> chainlistgetlast<t>(node<t> head) { if (head.next == null) return head; return chainlistgetlast(head.next); } #endregion 。
} #endregion } 。
。
运行结果:
当然，单链表操作中有很多是o(n)的操作，这给我们带来了尴尬的局面，所以就有了很多的优化方案，比如：双向链表，循环链表。静态链表等等，这些希望大家在懂得单链表的情况下待深一步的研究.
最后此篇关于算法系列15天速成 第八天 线性表【下】的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于算法系列15天速成 第八天 线性表【下】的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。
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