数据结构（四）-双链表、KMP算法

最新推荐文章于 2025-07-04 12:29:19 发布

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#数据结构 #双链表 #KMP算法 #字符串匹配

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本文深入探讨了双链表的结构与操作，包括插入、删除等关键过程，并对比了其与数组、单链表的特性。此外，详细解析了KMP算法，一种高效的字符串匹配算法，通过优化匹配过程达到快速搜索的目的。

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1.双链表

双链表结点（data数据域；prev前驱结点地址域；next后继结点地址域）
双链表的特性和操作
–空链表：只有头结点，有head.prevnull 且 head.nextnull
–双链表的插入操作
（p指向双链表的某个结点，结点之前插入值为x的q结点）

DoubleNode<T>q=new DoubleNode<T>(x,p.prev,p);
p.prev.next=q;
p.prev=q;
或
q.next=p;
q.prev=p.prev;
p.prev.next=q;
p.prev=q;

–双链表的删除操作

p.prev.next=p.next;
if(p.next!=null)
p.next.prev=p.prev;

–循环双链表
双链表最后一个结点的next链指向头结点，头结点的prev指向最后一个结点

注：数组只能进行存取和赋值两种基本操作，不能进行插入和删除
顺序表的静态特性很好，动态特性很差，存取（即存放到某个位置）时间复杂度为O（1）,查找、插入、删除的时间复杂度为O（n）
单链表不是随机存取机构，存取的时间复杂度是O（n），插入或删除后继结点的时间是O（1），插入或删除前驱结点的时间复杂度是O（n）

2.KMP算法
改进的字符串匹配算法，KMP算法的关键是利用匹配失败后的信息，尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的。具体实现就是实现一个next()函数，函数本身包含了模式串的局部匹配信息。时间复杂度O(m+n)。