基础篇5 # 链表（下）：写好链表代码的六个实用技巧

Posted 2023-02-02 凯小默

说明

【数据结构与算法之美】专栏学习笔记

技巧一：理解指针或引用的含义

指针或引用都是存储所指对象的内存地址。将某个变量赋值给指针，实际上就是将这个变量的地址赋值给指针。

例如：

• p —> next = q：表示 p 结点中的 next 指针存储了 q 结点的内存地址。
• p —> next = p —> next —> next：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

例子：在结点 a 和相邻的结点 b 之间插入结点 x，假设当前指针 p 指向结点 a。

错误写法如下：

p —> next = x;
x —> next = p —> next;

如果按照上面的写法，先将 p 的 next 指针指向 x 结点，然后将 x 的结点的 next 指针指向 b 结点。但是这里第一步操作完指针指向结点 x，第二步就是 x 自己指向自己，导致链表断裂，结点 b 往后的所有结点都无法访问到。

正确写法如下：顺序倒一下

x —> next = p —> next;
p —> next = x;

插入结点时，要注意操作的顺序，这样才不会丢失指针，导致内存泄漏。另外删除链表结点时，也一定要记得手动释放内存空间。

技巧三：利用哨兵简化实现难度

什么是哨兵？

例子1：空链表中插入第一个结点

if (head == null) 
	head = new_node;

例子2：删除链表中的最后一个结点

if (head -> next == null) 
   head = null;

针对链表的插入、删除操作，需要对插入第一个结点和删除最后一个结点的情况进行特殊处理。哨兵就是用来处理这些边界问题的，它不直接参与业务逻辑。

引入哨兵结点，不管链表是不是空，head 指针都会一直指向这个哨兵结点，并且一直存在，哨兵结点也不存储数据。

• 带头链表：指有哨兵结点的链表
• 不带头链表：指没有哨兵结点的链表

带头链表示意图：

删除最后一个节点的时候：

• 在没有加哨兵的时候，这个时候用 p -> next = p -> next -> next 没用，就一个节点的话 p -> next 和 p -> next -> next 都是 null，相当于null = null。
• 如果加上哨兵，哨兵是恒存在于链表中的，删除链表中的最后一个元素（是删除哨兵以外的最后一个，哨兵不参与业务逻辑）所以当哨兵后还跟着一个元素时，也就是有最后一个元素时，站在哨兵的位置依旧可以执行 p -> next = p -> next -> next，进而把最后一个删掉。

利用哨兵简化编程难度技巧的常见的有插入排序、归并排序、动态规划等。

技巧四：重点留意边界条件处理

检查链表代码是否正确的边界条件：

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

技巧五：举例画图，辅助思考

对于稍微复杂的链表操作，可以使用举例法和画图法。

示例：往单链表中插入一个数据

技巧六：多写多练，没有捷径

熟练的写出一些常见的链表操作：

• 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