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TUhjnbcbe - 2021/4/13 16:53:00

一、无序表

可以采用链接节点的方式构建数据集来实现无序表,链表的第一个和最后一个节点最重要,如果想访问链表中的所有节点,就必须从第一个节点开始沿着链接遍历下去。

所以无序表必须要对第一个节点的引用信息设立一个属性head,保存对第一个节点的引用空表的head为None。

随着数据项的加入,无序表的head始终指向链条中的第一个节点。无序表mylist对象本身不包含数据项(数据项在节点中),其中包含的head只是对首个节点Node的引用,判断空表的isEmpty()很容易实现。

接下来,考虑如何实现向无序表中添加数据项实现add方法。由于无序表并没用限定数据项之间的顺序,新数据项可以加入到原表的任何位置。按照实现的性能考虑,应添加到最容易添加的位置。链表结构我们都知道,要想访问链表所有数据项,必须从表头head开始沿着next链逐个向后查找,所以添加新的数据项最快捷的位置是表头,整个链表的首位置。

add方法:

链表实现:size

链表实现:search

链表实现:remove(item)方法

首先要找到item,这个过程跟search一样,但在删除节点时需要特别的技巧。current指向的是当前匹配数据项的节点,而删除需要把前一个节点的next指向current的下一个节点,所以我们在searchcurrent的同时,还要维护前一个节点的引用。

找到item之后,current指向item节点,previous指向前一个节点,开始执行删除。需要区分两种情况:

current是首个节点或是位于链条中间的节点。

remove方法:

二、有序表

有序表是一种数据项依照可比性质(如整数大小、字母表先后)来决定在列表中的位置,越小的数据项越靠近列表的头,越靠前。

有序表的操作:

有序表的实现:

同样采用链表方法实现,Node定义相同,有序表也设置一个head来保存链表表头的引用。

对于isEmpty、size、remove这些方法与节点的次序无关,所以跟无序链表是一样的,search、add方法则需要修改。

search方法

在无序表的search中,如果需要查找的数据项不存在,则会搜遍整个链表,直到表尾;对于有序表来说,可以利用链表节点有序排列特性,来为search节省不存在数据项的查找时间,一旦当前节点的数据项大于所要查找的数据项,则说明链表后边已经不可能有要查找的数据项,可以直接返回False。

我们在下图查找数据项45。

search方法的实现

add方法

想必无序表,改变最大的方法是add,因为add方法必须保证加入的数据项添加在合适的位置,以维护整个链表的有序性。

由于涉及到的插入位置是当前节点之前,而链表无法得到“前驱”节点的引用,所以要跟remove方法类似,引入一个previous的引用,跟随当前结点current。一旦找到首个比31大的数据项,previous就派上用场了。

add方法的实现

链表实现的算法分析

对于链表复杂度的分析,主要是看相应的方法是否涉及到链表的遍历。

链表实现的list跟Python内置的列表数据类型在有些相同方法的实现上时间复杂度不同,主要是因为Python内置的列表数据类型是基于顺序存储来实现的,并进行了优化。

图文来源:王雨图文编辑:张学进责任编辑:郭佳责任审核:肖佳依预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
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