静态数组模拟双链表

这篇博客介绍了一种使用数组模拟双链表的方法,详细阐述了如何在算法竞赛中快速构建和操作双链表。通过设置l[], r[], 和 ne[] 数组来表示节点的左右指针和值,并提供了插入、删除、在指定位置插入等操作的实现。文章还给出了一个具体的例子,展示了如何进行一系列操作并输出链表。最后,给出了完整的Java代码实现。

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双链表是一种常见的数据结构,在各大语言中均提供了相应的库函数,不过在算法竞赛中,有由于创建链表结点往往耗时较大,故通常采用数组模拟链表的方法

模拟思路如下:

1.分别设置数组l[],r[],表示结点的左右指向索引,设置ne[]数组表示结点值,设置index表示当前所用的数组空间索引
2.设置数组索引为0和1的分别表示双链表头结点和尾结点,仅表示结点,简化操作作用

例题如下:

实现一个双链表,双链表初始为空,支持 55 种操作:

  1. 在最左侧插入一个数;
  2. 在最右侧插入一个数;
  3. 将第 kk 个插入的数删除;
  4. 在第 kk 个插入的数左侧插入一个数;
  5. 在第 kk 个插入的数右侧插入一个数

现在要对该链表进行 MM 次操作,进行完所有操作后,从左到右输出整个链表。

注意:题目中第 kk 个插入的数并不是指当前链表的第 kk 个数。例如操作过程中一共插入了 nn 个数,则按照插入的时间顺序,这 nn 个数依次为:第 11 个插入的数,第 22 个插入的数,…第 nn 个插入的数。

输入格式

第一行包含整数 MM,表示操作次数。

接下来 MM 行,每行包含一个操作命令,操作命令可能为以下几种:

  1. L x,表示在链表的最左端插入数 xx。
  2. R x,表示在链表的最右端插入数 xx。
  3. D k,表示将第 kk 个插入的数删除。
  4. IL k x,表示在第 kk 个插入的数左侧插入一个数。
  5. IR k x,表示在第 kk 个插入的数右侧插入一个数。

输出格式

共一行,将整个链表从左到右输出。

数据范围

1≤M≤1000001≤M≤100000
所有操作保证合法。

输入样例:

10
R 7
D 1
L 3
IL 2 10
D 3
IL 2 7
L 8
R 9
IL 4 7
IR 2 2

输出样例:

8 7 7 3 2 9

题解如下:

 

import java.util.Scanner;

@SuppressWarnings("all")
public class Main {
    static int[] l = new int[100005];
    static int[] r = new int[100005];
    static int[] ne = new int[100005];
    static int index;
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int m = sc.nextInt();
        String str = null;
        int k,x;
        init();
        while(m-- > 0){
            str = sc.next();
            if(str.equals("L")){
                x = sc.nextInt();
                insert(0, x);
            }else if(str.equals("R")){
                x = sc.nextInt();
                insert(l[1], x);
            }else if(str.equals("D")){
                k = sc.nextInt();
                remove(k + 1);
            }else if(str.equals("IL")){
                k = sc.nextInt();
                x = sc.nextInt();
                insert(l[k + 1],x);
                
            }else if(str.equals("IR")){
                k = sc.nextInt();
                x = sc.nextInt();
                insert(k + 1, x);
            }
        }
        print();
    }

    // 初始化
    public static void init(){
        //设置0为头结点,1为尾结点,并且下一个使用的数组空间从2开始
        r[0] = 1;
        l[1] = 0;
        index = 2;
    }

    //在第k个数右边插入数
    public static void insert(int k,int val){
        ne[index] = val;
        r[index] = r[k];
        l[index] = k;
        l[r[k]] = index;
        r[k] = index;
        index++;
    }  

    //删除第k个数
    public static void remove(int k){
        r[l[k]] = r[k];
        l[r[k]] = l[k];
    }

    //进行遍历
    public static void print(){
        for(int i = r[0]; i != 1; i = r[i]){
            System.out.print(ne[i] + " ");
        }
    }
}

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