鏈表(維基百科)

鏈表（Linked list）是一種常見的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一種線性表，但是并不會按線性的順序存儲數(shù)據(jù)，而是在每一個節(jié)點(diǎn)里存到下一個節(jié)點(diǎn)的指針(Pointer)。由于不必須按順序存儲，鏈表在插入的時候可以達(dá)到O(1)的復(fù)雜度，比另一種線性表順序表快得多，但是查找一個節(jié)點(diǎn)或者訪問特定編號的節(jié)點(diǎn)則需要O(n)的時間，而順序表相應(yīng)的時間復(fù)雜度分別是O(logn)和O(1)。使用鏈表結(jié)構(gòu)可以克服數(shù)組鏈表需要預(yù)先知道數(shù)據(jù)大小的缺點(diǎn)，鏈表結(jié)構(gòu)可以充分利用計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間，實(shí)現(xiàn)靈活的內(nèi)存動態(tài)管理。但是鏈表失去了數(shù)組隨機(jī)讀取的優(yōu)點(diǎn)，同時鏈表由于增加了結(jié)點(diǎn)的指針域，空間開銷比較大。在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，鏈表作為一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用來生成其它類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。鏈表通常由一連串節(jié)點(diǎn)組成，每個節(jié)點(diǎn)包含任意的實(shí)例數(shù)據(jù)（data fields）和一或兩個用來指向上一個/或下一個節(jié)點(diǎn)的位置的鏈接（"links"）。鏈表最明顯的好處就是，常規(guī)數(shù)組排列關(guān)聯(lián)項(xiàng)目的方式可能不同于這些數(shù)據(jù)項(xiàng)目在記憶體或磁盤上順序，數(shù)據(jù)的訪問往往要在不同的排列順序中轉(zhuǎn)換。而鏈表是一種自我指示數(shù)據(jù)類型，因?yàn)樗赶蛄硪粋€相同類型的數(shù)據(jù)的指針（鏈接）。鏈表允許插入和移除表上任意位置上的節(jié)點(diǎn)，但是不允許隨機(jī)存取。鏈表有很多種不同的類型：單向鏈表，雙向鏈表以及循環(huán)鏈表。單向鏈表（又名單鏈表、線性鏈表）是鏈表的一種，其特點(diǎn)是鏈表的鏈接方向是單向的，對鏈表的訪問要通過從頭部開始，依序往下讀取.

定義

我們來看一下單向鏈表的定義實(shí)現(xiàn)：

class ListNode(object):def __init__(self, value):self.value = valueself.next = None

　一個節(jié)點(diǎn)有value的屬性定義該節(jié)點(diǎn)的值，還有一個next的指針，指向下一個節(jié)點(diǎn)，類似于1>2>4>5>6>3這樣。

操作

單向鏈表的操作主要有：添加一個節(jié)點(diǎn)，刪除一個節(jié)點(diǎn)，遍歷一條鏈表，具體的實(shí)現(xiàn)如下：

def add(pre, new_node):"""pre節(jié)點(diǎn)后面插入一個新的節(jié)點(diǎn):param pre: pre節(jié)點(diǎn):param new_node: 新插入的節(jié)點(diǎn):return:"""new_code.next = pre.nextpre.next = new_nodedef delete(pre):"""pre節(jié)點(diǎn)的后面刪除一個節(jié)點(diǎn):return:"""if pre.next:pre.next = pre.next.nextdef traverse(head):while head:print(head.value)head = head.next

　　在pre節(jié)點(diǎn)后面插入一個節(jié)點(diǎn)：只需要把新節(jié)點(diǎn)的指針指向pre節(jié)點(diǎn)指針指向的節(jié)點(diǎn)，把pre節(jié)點(diǎn)的指針指向新節(jié)點(diǎn)。

　　在pre節(jié)點(diǎn)后面刪除一個節(jié)點(diǎn)：只需要把pre節(jié)點(diǎn)的指針指向pre節(jié)點(diǎn)的指針的指針節(jié)點(diǎn)(要注意pre節(jié)點(diǎn)的指針不為None)

?題目

我們來看一個關(guān)于鏈表的一個算法題，來自于leetcode:

刪除鏈表中的元素

刪除鏈表中等于給定值?val?的所有元素。

示例
給定:?1 --> 2 --> 6 --> 3 --> 4 --> 5 --> 6,?val?= 6
返回:?1 --> 2 --> 3 --> 4 --> 5

分析：一般來講，我們首先會考慮到遍歷一下這個鏈表，移除掉value值等于給定val的節(jié)點(diǎn)就好。但是這里要返回一個新的鏈表，我們知道，對于單向鏈表，我們只能知道當(dāng)前元素的后置節(jié)點(diǎn)，而不知道當(dāng)前元素的前置節(jié)點(diǎn)。所以我們要構(gòu)建一個前置節(jié)點(diǎn)。

　　　看代碼：

def removeElements(head, val):""":param head: listNode:param val: int:return: listNode"""dump = ListNode(-1)dump.next = headcur = headpre = dumpwhile cur:if cur.value == val:pre.next = cur.nextelse:pre = pre.nextcur = cur.nextreturn dump.next

　　我們構(gòu)建一個dump節(jié)點(diǎn)作為第一個節(jié)點(diǎn)，cur節(jié)點(diǎn)為當(dāng)前循環(huán)的節(jié)點(diǎn)，pre節(jié)點(diǎn)為cur節(jié)點(diǎn)的前置節(jié)點(diǎn)。

　　當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的value為給定val的時候，把當(dāng)前cur的前置節(jié)點(diǎn)pre指針指向cur的后置節(jié)點(diǎn)，也就是cur.next。然后接著遍歷這個鏈表。

　　由于第一個節(jié)點(diǎn)dump是我們自己構(gòu)造的(我用的值是-1，你可以用其他不為val的值，一般使用-1)，它的next是給出的head，我們只是對head做了調(diào)整。所以最后新的列表就是dump.next,也就是調(diào)整后的head。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构与算法 —— 链表linked list(01)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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