数据结构与算法(4)链表(下)

hanyujianke 2019-10-26

链表(下):如何轻松写出正确的链表代码?

技巧一:理解指针或引用的含义

  • 对指针的理解:将某个变量赋值给指针,实际上就是讲这个变量地址赋值给指针,或者反过来说,指针中存储了这个变量的内存地址,指向了这个变量,通过指针就能找到这个变量。
  • 例如:p->next=q。这行代码是说,p结点的next指针存储了q结点的内存地址。

    p->next=p->next->next。这行代码表示,p结点的next指针存储了p结点的下下一个结点的内存地址。

技巧二:警惕指针丢失和内存泄漏

我们希望在结点a和相邻结点b之间插入结点x,假设当前指针p指向结点a。

```

p->next = x; // 将 p 的 next 指针指向 x 结点;
x->next = p->next; // 将 x 的结点的 next 指针指向 b 结点;

```

初学者经常会再这犯错,p->next指针在完成第一步操作后,已经不再指向结点b了,而是指向结点x。第2行代码相当于将x赋值给x->next,自己指向自己。因此,整个链表也就断成了两半,从结点b往后的所有结点都无法访问到了。

对于有些语言来说,比如C语言,内存管理是由程序员负责的,如果没有手动释放结点对应的内存空间,就会产生内存泄漏。所以,我们插入结点时,一定要注意操作的顺序,要先将结点x的next指针指向结点b,再把结点a的next指针指向结点x,这样才不会丢失指针,导致内存泄漏。所以,对于刚刚插入的代码,我们只需要把第1行和第2行代码的顺序颠倒一下就可以了。

同理,删除链表结点时,也一定要记得手动释放内存空间,否则,也会出现内存泄漏的问题。当然,对于想Java这种虚拟机自动管理内存的编程语言来说,就不需要考虑那么多了。

技巧三:利用哨兵简化实现难度

head=NULL 表示链表中没有结点。其中head表示头结点指针,指向链表中的第一个结点。

如果我们引入哨兵结点,在任何时候,不管链表是不是空,head 指针都会一直指向这个哨兵结点。我们也把这种有哨兵结点的链表叫带头链表。相反,没有哨兵结点的链表就叫作不带头链表。

哨兵结点是不存储数据的。因为哨兵结点一直存在,所以插入第一个结点和插入其他结点,删除最后一个结点和删除其他结点,都可以统一为相同的代码实现逻辑了。

数据结构与算法(4)链表(下)

插入排序、归并排序、动态规划等算法都用到了哨兵简化编程难度的技巧。

技巧四:重点留意边界条件处理

常用来检查链表代码是否正确的边界条件:

  • 如果链表为空时,代码是否能正常工作?
  • 如果链表只包含一个结点时,代码是否能正常工作?
  • 如果链表只包含两个结点时,代码是否能正常工作?
  • 代码逻辑在处理头结点和尾结点的时候,代码是否能正常工作?

技巧五:举例画图,辅助思考

技巧六:多写多练,没有捷径

5种常见的链表操作

  • 单链表反转
  • 链表中环的检测
  • 两个有序的链表合并
  • 删除链表倒数第n个结点
  • 求链表的中间结点

相关推荐