2.[数据结构和算法分析笔记]链

1.链表

一个链结点是某个类的对象，这个类叫做Link。每个Link对象中都包含一个对下一个链结点引用的字段（叫做next）

1 2 3 4 5

public  class  Link {      public  int  iData;      public  double  dData;      public  Link next; }

它包含了一些数据和下一个链结点的引用。

通常，用一个包含这些数据的类的对象来代替这些数据项。

1 2 3 4

public  class  Link {      public  inventoryItem iI;      public  Link next; }

引用和基本类型

类型为Link的next字段仅仅是对另一个Link对象的“引用”，而不是一个对象。Link对象并没有真正包含另一个Link对象。

1	Link someLink =  new  Link();

somelink字段没有真正的一个对象，它是一个引用。

1	Link aLink = someLink;

2.单链表

1 2 3

public  class  LinkList {      private  Link first; }

Link first表示指向链表中的第一个链结点。

在链表头出入一个数据项

为了插入新链结点，只需要使新创建的链结点的next字段指向原来的first，然后改变first，使它指向新创建的链结点。

1 2 3 4 5

public  void  insertFirst() {      Link newLink =  new  Link();      newLink.next = first; // newLink > old first      first = newLink; // first > newLink }

在链表头删除一个数据项

通过把first指向第二个链接点，断开和第一个连接点的连接。

1 2 3 4 5

public  Link deleteFirst() {      Link temp = first;      first = first.next; // delete it:firts > old next      return  temp; // return deleted link }

遍历链表显示它的内容

从first开始，沿着引用链从一个链结点到下一个连接点。变量current按顺序指向每一个链结点。

1 2 3 4 5 6 7

public  void  display() {      Link current = first;      while  (current !=  null ) {          current = current.next;          System.out.println(current.iI);      } }

3.双端链表

双端链表增加了对最后一个链结点的引用。双端链表类叫做FirstLastList，它由两个项，first和last，一个指向链表中的第一个链结点，另一个指向最后一个链结点。如果链表只有一个链结点，first和last都指向它，如果没有连接点，两者都为null。

双向链表很形象个U。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

public  class  FirstLastList {      private  Link first;      private  Link last;      public  void  insertFirst() {          Link newLink =  new  Link();          if  (first ==  null )              last = newLink;          newLink.next = first;          first = newLink;      }      public  void  insertLast() {          Link newLink =  new  Link();          if  (first ==  null )              first = newLink;          else              last.next = newLink;          last = newLink;      } }

链表的效率

在表头插入和删除速度很快快，时间复杂度O(1)。

4.有序链表

有序链表：数据是按照关键值有序排序的。

有序链表优于有序数组的地方是插入速度（因为元素不需要移动），另外链表可以扩展到全部有效地使用内存。

有序链表是优先级队列和堆的常用实现方法。

在有序链表中插入一个数据项

为了在一个有序链表中插入数据项，算法必须首先搜索链表，找到合适的位置：它恰好在第一个比它大的数据想的前面。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

public  class  SortedList {      private  Link first;      public  void  insert( long  key) {          Link newLink =  new  Link();          Link previous =  null ;          Link current = first;          while  (current !=  null  && key > current.dData) {              previous = current;              current = current.next;          }          if  (previous ==  null )              first = newLink;          else              previous.next = current;      } }

有序链表的效率

在有序链表插入和删除某一项最多需要O(N)次比较。

5.双向链表

双向链表即允许向前遍历，也允许向后遍历整个链表。每个链结点都有两个指向其他连接点的引用，一个指向下一个链结点，另一个指向前一个链结点。

1 2 3 4 5

public  class  Link {      public  double  dData;      public  Link next;      public  Link previous; }

双向链表的缺点是每次插入或删除一个链结点的时候，都要处理四个链结点的引用。双向链表不必是双端链表。

1 2 3 4

class  doublyLinked {      private  Link first;      private  Link last; }

Link first表示指向链表中的第一个链结点。对first的操作就是对链表第一个连接点的操作，因为他们都指向同一个对象。

Link last表示指向链表中的最后一个链结点。

插入

1 2 3 4 5 6 7 8 9

public  void  insertFirst() {      Link newLink =  new  Link();      if (first ==  null )          last = newLink;      else          first.previous = newLink;      newLink.next = first;      first = newLink; }

insertFirst方法把原来first指向的链结点的previous字段指向新链结点，并把新链结点的next字段指向前者。最后把first指向新连接点。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

public  void  insertLast() {      Link newLink =  new  Link();      if (first ==  null )          first = newLink;      else  {          last.next = newLink;          newLink.previous = last;      }      last = newLink; }

删除

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

public  Link deleteFirst() {          Link temp = first;          if (first.next ==  null )              last =  null ;          else              first.next.previous =  null ;          first = first.next;          return  temp;      }              public  Link deleteLast() {          Link temp = last;          if (first.next ==  null )              first =  null ;          else              last.previous.next =  null ;          last = last.previous;          return  temp; }

本文转自 LinkedKeeper 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/sauron/1225186，如需转载请自行联系原作者