《大话数据结构》-程杰 著 阅读笔记day4 2017-10-22 周日

2023年2月24日 177次阅读 来源: taobingzhi

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。

Better Late Than Never!
努力是为了当机会来临时不会错失机会。
共勉！

    原文作者：taobingzhi
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/845959b54350
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