(理解)单链表算法循环条件while(p)和while(p->next)有什么区别?

博客围绕单链表的删除和插入算法循环条件展开,提出删除算法循环条件(p->next&&j<i)和插入算法循环条件(p&&(j<i))有何区别的问题。解答指出插入合法位置有n+1个,删除只有n个,用相同条件会使删除因引用空指针失败。

【问题】:

单链表的删除算法中循环条件(p->next&&j<i)和插入算法中的循环条件(p&&(j<i))有什么区别?

//在带头节点的单链表L中,删除指定位置i
p = L;
j = 1;
while(p->next && j<i)
{
    p = p->next;
    j++;
}

//在带头结点的单链表L中,指定位置i插入值e
p = L;
j = 1;
while(p && j<i)
{
    p = p->next;
    j++;
}

【解答】

因为插入操作中合法的插入位置有n+1个,而删除操作中合法的删除位置只有n个,如果使用与插入操作相同的循环条件,则会出现引用空指针的情况,使删除操作失败。

理解:while函数体内执行的是p=p->next,当插入操作时,若p指向最后一个结点,则p->next为空,执行p=p->next,可以插入到这个位置;当删除操作时,若p指向最后一个结点,再执行p=p->next,那么删除的是个空位置。

 

带头结点的单链表h为空的判定条件是: A. h == NULL; B. h->next == NULL; C. h->next == h; D. h != NULL; 分数 2 作者 DS课程组 单位 临沂大学 已知单链表L中,指针 q所指结点 是指针p所指结点的直接前驱,若在 q与 p之间插入结点*s,其语句应为()。 A. s->next = p-> next; q-> next = s B. (*q). next =s;(*s).next = p C. q -> next = s; s-> next =q->next D. p-> next = s; s-> next =q 分数 2 作者 DS课程组 单位 临沂大学 在单链表L中,要将p所指结点插入到s所指结点之后,其语句应为()。 A. s->next=p;p->next=s->next B. p->next=s->next;s->next=p->next C. p->next=s->next;s->next=p D. p->next=s+1;s->next=p 分数 2 作者 DS课程组 单位 临沂大学 在单链表L中,若删除p所指结点(非尾结点)的直接后继结点,修改指针的语句应为( )。 A. p=p->next->next; B. p=p->next; p->next=p->next->next; C. p->next=p->next; D. p->next=p->next->next; 分数 2 作者 DS课程组 单位 浙江大学 在具有N个结点的单链表中,实现下列哪个操作,其算法的时间复杂度是O(N)? A. 在地址为p的结点之后插入一个结点 B. 删除开始结点 C. 遍历链表求链表的第i个结点 D. 删除地址为p的结点的后继结点 分数 2 作者 DS课程组 单位 浙江大学 对于一个具有N个结点的单链表,在给定值为x的结点后插入一个新结点的时间复杂度为 A. O(1) B. O(N/2) C. O(N) D. O(N 2 ) 分数 2 作者 DS课程组 单位 浙江大学 对于一非空的循环单链表,hp分别指向链表的头、尾结点,则有: A. p->next == h B. p->next == NULL C. p == NULL D. p == h 分数 2 作者 DS课程组 单位 浙江大学 在双向链表存储结构中,删除p所指的结点,相应语句为: A. p->prior=p->prior->prior; p->prior->next=p; B. p->next->prior=p; p->next=p->next->next; C. p->prior->next=p->next; p->next->prior=p->prior; D. p->next=p->prior->prior; p->prior=p->next->next; 分数 2 作者 DS课程组 单位 浙江大学 将线性表LaLb头尾连接,要求时间复杂度为O(1),且占用辅助空间尽量小。应该使用哪种结构? A. 单链表 B. 单循环链表 C. 带尾指针的单循环链表 D. 带头结点的双循环链表 分数 2 作者 DS课程组 单位 浙江大学 将两个结点数都为N且都从小到大有序的单向链表合并成一个从小到大有序的单向链表,那么可能的最少比较次数是: A. 1 B. N C. 2N D. NlogN 分数 2 作者 DS课程组 单位 浙江大学 采用多项式的非零项链式存储表示法,如果两个多项式的非零项分别为N 1 ​ N 2 ​ 个,最高项指数分别为M 1 ​ M 2 ​ ,则实现两个多项式相加的时间复杂度是: A. O(N 1 ​ +N 2 ​ ) B. O(M 1 ​ +M 2 ​ ) C. O(N 1 ​ ×N 2 ​ ) D. O(M 1 ​ ×M 2 ​ )
10-09
<think>我们正在解决一系列关于链表数据结构的选择题。首先,根据用户的要求,我们需要解答多个链表相关的问题。由于用户的问题列表很长,我将逐个解答。但请注意,用户在上一次对话中已经提出了关于删除双向循环链表结点的问题,并给出了选项,而我们尚未给出最终答案。不过,现在用户要求解答一系列其他问题。因此,我将按照用户列出的问题顺序进行解答。 用户要求解答的问题列表: 1. 带头结点单链表为空的判定条件选择题解答 2. 在单链表插入删除结点操作的选择题解答 3. 单链表操作时间复杂度选择题解答 4. 循环单链表特性选择题解答 5. 双向链表删除操作选择题解答(注意,这里可能是重复了之前的问题,但用户现在要求解答) 6. 链表连接结构选择选择题解答 7. 有序单向链表合并比较次数选择题解答 8. 多项式非零项链式存储相加时间复杂度选择题解答 由于用户提到了“参考站内引用”,我们可以在解答时参考提供的引用内容。 ### 1. 带头结点单链表为空的判定条件 根据引用[1]:带头结点的单链表,无论链表是否为空,头指针都指向头结点。判定该表为空表的条件是头结点的指针域为空,即`head->next == null`。 例如,在引用[2]中有一个选择题:不带表头附加结点的单链表为空的判断条件是头指针head满足条件`head==NULL`。而带头结点的单链表为空的条件是`head->next==NULL`。 因此,对于带头结点的单链表,判定空表的条件为:`head->next == NULL`。 ### 2. 在单链表插入删除结点操作的选择题 这里可能需要具体题目,但如果没有具体题目,我们可以描述一般操作。 插入操作:在单链表中,插入一个结点通常需要修改前驱结点的指针新结点的指针。例如,在结点p后插入新结点s: ```c s->next = p->next; p->next = s; ``` 删除操作:删除结点p的后继结点q: ```c q = p->next; p->next = q->next; free(q); ``` 注意:删除结点p本身需要知道其前驱结点,除非是双向链表。 ### 3. 单链表操作时间复杂度选择题 - 访问第i个结点:$O(n)$,需要从头遍历。 - 在结点后插入:$O(1)$。 - 删除给定结点:如果给定的是结点指针,且该结点不是最后一个,则删除其后继结点是$O(1)$;但删除自身需要前驱,单链表中需要$O(n)$。 - 查找:$O(n)$。 ### 4. 循环单链表特性选择题 循环单链表的特点是最后一个结点的指针域指向头结点(或第一个结点)。因此,判断循环单链表为空的条件(带头结点):头结点的指针域指向自己(`head->next == head`)或者指向头结点(如果是头结点,则头结点的指针域指向头结点表示空)。引用[2]中有一个选项:`head->next==head`,这就是循环单链表(带头结点)为空的条件。 ### 5. 双向链表删除操作选择题 这个问题在用户之前的问题中已经出现,现在再次要求解答。我们回顾一下: 题目:设指针变量p指向双向循环链表的某结点,能删除p所指结点的操作为( )。 选项: A. free(p); p=p->next; B. p=p->next; p->prior->next; free(p->prior); C. p->next = p->prior->next; p->prior= p->next->prior; free(p); D. p->prior->next=p->next; p->next->prior=p->prior; free(p); 分析: 双向循环链表中,删除结点p需要: 1. 将p的前驱结点的next指针指向p的后继结点:`p->prior->next = p->next` 2. 将p的后继结点的prior指针指向p的前驱结点:`p->next->prior = p->prior` 3. 释放p:`free(p)` 因此,选项D正确。 ### 6. 链表连接结构选择选择题 这个问题可能是指两个链表连接时采用什么结构。通常,连接两个链表,如果希望高效,则考虑采用循环链表或带尾指针的链表。例如,连接两个带头结点的循环单链表,只需要将一个链表的尾(尾指针)与另一个链表的头结点后的第一个结点相连,并调整尾指针指向另一个链表的尾。这样操作是$O(1)$的。 ### 7. 有序单向链表合并比较次数选择题 合并两个有序单链表(长度分别为mn),最少的比较次数是$min(m,n)$(当一个链表的所有元素都小于另一个链表时),最多的比较次数是$m+n-1$(两个链表元素交错时)。平均情况下的比较次数为$O(m+n)$。 ### 8. 多项式非零项链式存储相加时间复杂度选择题 两个多项式,分别有mn个非零项,用链表存储。相加操作需要遍历两个链表,时间复杂度为$O(m+n)$。 ### 生成相关问题 根据以上解答,生成相关问题: 1. 如何判断带头结点的循环双链表是否为空? 2. 在单链表中,如何高效地删除指定结点(已知结点指针)? 3. 循环单链表单链表在遍历时有何区别? 4. 合并两个有序单链表时,如何减少比较次数? 5. 多项式相加时,如果使用无序链表存储,时间复杂度会是多少? </think>### 1. 带头结点单链表为空的判定条件 **正确答案**: `head->next == NULL` **解析**: 带头结点的单链表中,头指针`head`始终指向头结点(不存储数据)。空表时头结点的指针域指向`NULL`,因此判定条件为头结点的`next`指针为空[^1]。 ```c // 带头结点单链表空表判断 if (head->next == NULL) { // 链表为空 } ``` ### 2. 单链表插入/删除结点操作 **(1) 插入操作** 在结点`p`后插入新结点`s`: ```c s->next = p->next; // 新结点指向p的后继 p->next = s; // p指向新结点 ``` **时间复杂度**: $O(1)$(已知插入位置时)[^4] **(2) 删除操作** 删除结点`p`的后继结点`q`: ```c q = p->next; // 定位待删除结点 p->next = q->next; // 绕过q结点 free(q); // 释放内存 ``` **时间复杂度**: $O(1)$(已知前驱结点时) > ⚠️ **注意**: 若需删除`p`自身,需先找到其前驱结点($O(n)$)[^3] ### 3. 单链表操作时间复杂度 | 操作 | 时间复杂度 | 说明 | |--------------------|------------|--------------------------| | 头插/删结点 | $O(1)$ | 直接操作头指针 | | 尾插结点 | $O(1)$ | 若有尾指针 | | 尾删结点 | $O(n)$ | 需找前驱结点 | | 按值查找 | $O(n)$ | 遍历链表 | | 在指定结点后插入 | $O(1)$ | 直接修改指针 | | 删除指定结点 | $O(n)$ | 需找前驱结点(双向除外) | ### 4. 循环单链表特性 **核心特性**: 尾结点指针域指向头结点 **空表判断条件**: `head->next == head`(带头结点时)[^2] ```mermaid graph LR A[头结点] --> B[结点1] B --> C[结点2] C --> A ``` ### 5. 双向链表删除操作 **正确答案**: D (`p->prior->next=p->next; p->next->prior=p->prior; free(p)`) **解析**: 双向链表删除结点需修改前驱后继的指针: ```c p->prior->next = p->next; // 前驱结点绕过p p->next->prior = p->prior; // 后继结点绕过p free(p); // 释放内存 ``` **错误选项分析**: - A: 直接`free(p)`导致指针悬空 - B: `p=p->next`后`p->prior`已失效 - C: 指针修改顺序错误导致循环引用 ### 6. 链表连接结构选择 **优先选择带尾指针的循环链表** **原因**: 连接两个链表$L_1$,$L_2$的时间复杂度$O(1)$: ```c L1_tail->next = L2_head->next; // L1尾接L2首元素 L2_tail->next = L1_head; // L2尾接L1头 free(L2_head); // 释放L2头结点 ``` ### 7. 有序单向链表合并比较次数 **最小比较次数**: $\min(m,n)$ **场景**: 一个链表所有元素小于另一个链表 **示例**: ```python 链表A: 1→3→5→NULL (m=3) 链表B: 6→8→9→NULL (n=3) 合并只需比较3次(min(3,3)) ``` ### 8. 多项式相加时间复杂度 **时间复杂度**: $O(m+n)$ **解析**: 需同时遍历两个多项式的链表: ```c while (p != NULL && q != NULL) { if (p->exp == q->exp) { // 指数相同则系数相加 p->coef += q->coef; q = q->next; } else if (p->exp > q->exp) { q = q->next; } p = p->next; // 每次循环至少移动一个指针 } ``` --- ### 📚 相关问题 1. 如何优化双向链表的删除操作以处理头/尾结点边界情况? 2. 循环单链表相比普通单链表在哪些场景下更有优势? 3. 合并两个有序链表时,如何实现$O(1)$的空间复杂度? 4. 为什么多项式相加操作中链式存储比数组存储更高效? 5. 在循环链表中实现约瑟夫环问题的时间复杂度是多少? [^1]: 头结点与头指针的区分:不管带不带头结点,头指针都始终指向链表的第一个结点... [^2]: 不带表头附加结点的单链表为空的判断条件是头指针head满足条件... [^3]: 移除链表中>x且<y的值... [^4]: 设计一个算法使其元素递增...
评论 3
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值