大话数据结构——链式存储

Posted 2020-08-18 小企鹅ITgo

线性表链式存储结构定义

线性表的链式存储结构的特点：用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。

为了表示每个数据元素ai与其直接后继数据元素ai+1之间的逻辑关系，对数据元素ai来说，除了存储其本身信息以外，还需要存储一个指示其直接后继的信息。

我们把存储数据元素信息的域称为数据域，把存储直接后继位置的域称为指针域。指针域中存储的信息称作指针或者链。这两部分信息组成数据元素ai的存储映像，称为结点(node)。

n个结点（ai的存储映像)，称为结点(Node)。

n个结点（ai的存储映像）链结成一个链表，即线性表（a1，a2，a3，……an)的链式存储结构，因为此链表的每个结点只包含一个指针域，所以叫单链表。

链表中第一个结点的存储位置叫做头指针。

 

头指针与头结点的异同

头指针

头指针是指链表指向第一个结点的指针，若链表有头结点，则是指向头结点的指针。

头指针具有标识作用，所以常用头指针冠以链表的名字。

无论链表是否为空，头指针均不为空，头指针是链表的必要元素。

 

头结点

头结点是为了操作的统一和方便而设立的，放在第一个元素的结点之前，其数据域一般无意义。

有了头结点，对在第一元素结点前插入结点和删除第一结点，其操作与其他结点的统一了。

头结点不一定是链表必须要素。

用java语言描述链式存储结构

class Node {//用对象描述存储结构
    
    Object data; //数据域
     Node next;//指针域

    public Node(Object data2) {
        this.data = data2;
    }
}

单链表的读取

算法思路：

1、声明一个指针p指向链表的第一个结点，初始化j从1开始

2、当j<i时，就遍历链表，让p指针向后移动一位，不断地指向下一个结点，j++；

3、若到链表末尾p为空，则说明第i个结点不存在

4、否则查找成功，返回结点p的数据

 public Node index(int index){
	  if(index==0){
		  //头一个结点下标为0
		  current=head;
		 
		  return current;
		  //删除后链表为空
	  }else{
		  current=head;
		  for(int i=0;i<index-1;i++){
			  current=current.next;
			  //因为current.next赋值给了current，所以要设置为index-1
		  }
		 
	  }
	  return current;
  }

　　单链表的插入

算法思路：

1、声明一个指针p指向链表的第一个结点，初始化j从1开始

2、当j<i时，就遍历链表，让p指针向后移动一位，不断地指向下一个结点，j++；

3、若到链表末尾p为空，则说明第i个结点不存在

4、否则查找成功，在系统中生成一个空节点s

5、将数据元素e赋值给s->data

6、单链表的插入标准语句，s->next = p->next,p->next=s;

7、返回成功

//方法：向链表中添加数据
    public void add(Object data) {
        //判断链表为空的时候
        if (head == null) {//如果头结点为空，说明这个链表还没有创建，那就把新的结点赋给头结点
            head = new Node(data);
            current = head;
            number++;
        } else {
            //创建新的结点，放在当前节点的后面（把新的结点和链表进行关联）
            current.next = new Node(data);
            //把链表的当前索引向后移动一位
            current = current.next;  
            //此步操作完成之后，current结点指向新添加的那个结点
        number++;
        }
    }

单链表的删除

算法思路：

1、声明一个指针p指向链表的第一个结点，初始化j从1开始

2、当j<i时，就遍历链表，让p指针向后移动一位，不断地指向下一个结点，j++；

3、若到链表末尾p为空，则说明第i个结点不存在

4、否则，查找成功，将欲删除的结点p->next赋给q

5、单链表的删除标准语句p->next=q->next

6、将q结点中的数据赋给e，作为返回

7、释放q结点

8、返回成功

public void delete(int data){
	  index(data);
	  if(data==0){
		 head=current.next;
	  }else{
		  current.next=current.next.next;
		  number--;
		  }
	  
  }
  //需要一个定位的方法 用于删除方法 当输入索引后先找到索引结点的前一个结点，把前一个结点的next指向后一个的后一个
  //也可以用双指针，时间复杂度降低
  public Node index(int index){
	  if(index==0){
		  //头一个结点下标为0
		  current=head;
		 
		  return current;
		  //删除后链表为空
	  }else{
		  current=head;
		  for(int i=0;i<index-1;i++){
			  current=current.next;
			  //因为current.next赋值给了current，所以要设置为index-1
		  }
		 
	  }
	  return current;
  }