数据结构之链表

Posted 2020-09-14

（本文参考《剑指offer》总结笔记，供学习使用）

    链表是一种动态数据结构，是因为在创建链表的时候，无须知道链表的长度。当插入一个结点时，我们只需要为新结点分配内存，然后调整指针的指向来确保新节点被链接到链表当中。由于没有闲置的内存，链表的空间效率比数组高。

    单向链表的结点定义为：

struct ListNode
{
    int        m_nValue;
    ListNode*    m_pNext;
};

例：往链表的结尾添加一个结点：

void AddToTail(ListNode** pHead, int value)
｛
    //pHead是一个指向指针的指针。因为当我们往一个空链表中插入一个结点时，新插入的结点是链表
    //的头指针。由于此时会改动头指针，因此必须把pHead参数设为指向指针的指针，否则出了这个函数
    //pHead仍然是一个空指针。
    
    ListNode* pNew=new ListNode();
    pNew->m_nValue=value;
    pNew->m_pNext=NULL;
    
    if(*pHead==NULL)
        *pHead=pNew;
    else
    {
        ListNode* pNode=*pHead;
        while(pNode->m_pNext!=NULL)
            pNode=pNode->m_pNext;
        pNode->m_pNext=pNew;
    }    
｝

    注：由于链表中的内存不是一次性分配的，因此我们无法保证链表和数组一样是连续的。

例：从尾到头打印链表

//使用栈结构打印链表
void PrintListReversingly_Iteratively(ListNode* pHead)
{
    std::stack<ListNode*> nodes;

    ListNode* pNode = pHead;
    while(pNode != NULL)
    {
        nodes.push(pNode);
        pNode = pNode->m_pNext;
    }

    while(!nodes.empty())
    {
        pNode = nodes.top();
        printf("%d\t", pNode->m_nValue);
        nodes.pop();
    }
}


//使用递归打印链表
void PrintListReversingly_Recursively(ListNode* pHead)
{
    if(pHead != NULL)
    {
        if (pHead->m_pNext != NULL)
        {
            PrintListReversingly_Recursively(pHead->m_pNext);
        }
 
        printf("%d\t", pHead->m_nValue);
    }
}

注：基于递归代码简洁，但是当链表非常长的时候，就会导致函数调用层级很深，从而有可能导致函数调用栈溢出。显示用栈基于循环实现的代码鲁棒性更好。

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