数据结构与算法JavaScript描述——链表

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数据结构与算法JavaScript描述——链表相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1.数组的缺点                                          
数组不总是组织数据的最佳数据结构,原因如下。
在很多编程语言中,数组的长度是固定的,所以当数组已被数据填满时,再要加入新的元素就会非常困难。
在数组中,添加和删除元素也很麻烦,因为需要将数组中的其他元素向前或向后平移,以反映数组刚刚进行了添加或删除操作。
然而,javascript 的数组并不存在上述问题,因为使用splice() 方法不需要再访问数组中的其他元素了。
 
JavaScript 中数组的主要问题是,它们被实现成了对象,与其他语言(比如C++ 和Java)的数组相比,效率很低
 
如果你发现数组在实际使用时很慢,就可以考虑使用链表来替代它。除了对数据的随机访问,链表几乎可以用在任何可以使用一维数组的情况中。
如果需要随机访问,数组仍然是更好的选择。
 
2.定义链表                                                  
链表是由一组节点组成的集合。每个节点都使用一个对象的引用指向它的后继。指向另一个节点的引用叫做链。
数组元素靠它们的位置进行引用,链表元素则是靠相互之间的关系进行引用。
 
链表中插入一个节点的效率很高。
向链表中插入一个节点,需要修改它前面的节点(前驱),使其指向新加入的节点,而新加入的节点则指向原来前驱指向的节点。
 
从链表中删除一个元素也很简单。
将待删除元素的前驱节点指向待删除元素的后继节点,
同时将待删除元素指向null,元素就删除成功了。
 
 
链表还有其他一些操作,但插入和删除元素最能说明链表为什么如此有用。
 
 
3.设计一个基于对象的链表                                        
我们设计的链表包含两个类。
Node 类用来表示节点,LinkedList 类提供了插入节点、删除节点、显示列表元素的方法,以及其他一些辅助方法。
 
Node类:
LinkedList类:
插入新节点:
insert,该方法向链表中插入一个节点。向链表中插入新节点时,需要明确指出要在哪个节点前面或后面插入。
如何在一个已知节点后面插入元素:
在一个已知节点后面插入元素时,先要找到“后面”的节点。为此,创建一个辅助方法find(),该方法遍历链表,查找给定数据。如果找到数据,该方法就返回保存该数据的节点。
find() 方法演示了如何在链表上进行移动。首先,创建一个新节点,并将链表的头节点赋给这个新创建的节点。
然后在链表上进行循环,如果当前节点的element 属性和我们要找的信息不符,就从当前节点移动到下一个节点。
如果查找成功,该方法返回包含该数据的节点;否则,返回null。
 
从链表中删除一个节点:
从链表中删除节点时,需要先找到待删除节点前面的节点。找到这个节点后,修改它的next 属性,使其不再指向待删除节点,而是指向待删除节点的下一个节点。
 
代码实现:
<script type="text/javascript">
/**
*    Node类:
*    element 用来保存节点上的数据
*    next 用来保存指向下一个节点的链接
*/
function Node(element){
    this.element = element;
    this.next = null;
}

/**
*    LinkedList类
*    LList 类提供了对链表进行操作的方法。
*    包括插入删除节点、在列表中查找给定的值。
*    链表只有一个属性,那就是使用一个Node 对象来保存该链表的头节点。
*
*    head 节点的next 属性被初始化为null
*    当有新元素插入时,next 会指向新的元素,所以在这里我们没有修改next 的值。
*/
function LList(){
    this.head = new Node("head");
    this.find = find;
    this.insert = insert;
    this.remove = remove;
    this.display = display;
    this.findPrevious = findPrevious;
}

/**
*    遍历链表,查找给定数据。
*    如果找到数据,该方法就返回保存该数据的节点
*/
function find(item){
    var currNode = this.head;
    while(currNode.element != item){
        currNode = currNode.next;
    }
    return currNode;
}

/*
*    插入新节点
*    在item元素(已知节点)后面插入newElement
*/
function insert(newElement, item){
    var newNode = new Node(newElement);
    var current = this.find(item);
    newNode.next = current.next;
    current.next = newNode;
}

/**
*    查找待删除元素的上一个节点
*    该方法遍历链表中的元素,检查每一个节点的下一个节点中是否存储着待删除数据。
*    如果找到,返回该节点(即“前一个”节点)
*/
function findPrevious(item){
    var currNode = this.head;
    while(currNode.next!=null && currNode.next.element != item){
        currNode = currNode.next;
    }
    return currNode;
}

/**
*    从链表中删除节点
*    需要先找到待删除节点前面的节点。
*    找到这个节点后,修改它的next 属性,使其不再指向待删除节点,而是指向待删除节点的下一个节点。
*/
function remove(item){
    var prevNode = this.findPrevious(item);
    if(prevNode.next != null){
        prevNode.next = prevNode.next.next;
    }
}


/*
*    显示链表中的元素
*/
function display(){
    var currNode = this.head;
    while(currNode.next != null){
        console.log(currNode.next.element);
        currNode = currNode.next;
    }
}


//测试代码
var cities = new LList();
cities.insert("Conway", "head");
cities.insert("Russellville", "Conway");
cities.insert("Carlisle", "Russellville");
cities.insert("Alma", "Carlisle");
cities.display();
cities.remove("Carlisle");
cities.display();



</script>

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以上是关于数据结构与算法JavaScript描述——链表的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

「算法与数据结构」JavaScript中的链表

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