xinyin025/hello-algo
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Yudong Jin
2023-01-08 19:41:05 +08:00
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commit 73e3452838
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docs/chapter_array_and_linkedlist/linked_list.md
+68 -32
View File
@@ -112,6 +112,12 @@ comments: true
}
```
=== "Swift"
```swift title=""
```
**尾结点指向什么？** 我们一般将链表的最后一个结点称为「尾结点」，其指向的是「空」，在 Java / C++ / Python 中分别记为 `null` / `nullptr` / `None` 。在不引起歧义下，本书都使用 `null` 来表示空。
**链表初始化方法**。建立链表分为两步，第一步是初始化各个结点对象，第二步是构建引用指向关系。完成后，即可以从链表的首个结点（即头结点）出发，访问其余所有的结点。
@@ -122,7 +128,7 @@ comments: true
=== "Java"
```java title=""
```java title="linked_list.java"
/* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
// 初始化各个结点
ListNode n0 = new ListNode(1);
@@ -139,7 +145,7 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title=""
```cpp title="linked_list.cpp"
/* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
// 初始化各个结点
ListNode* n0 = new ListNode(1);
@@ -156,7 +162,7 @@ comments: true
=== "Python"
```python title=""
```python title="linked_list.py"
""" 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 """
# 初始化各个结点
n0 = ListNode(1)
@@ -173,7 +179,7 @@ comments: true
=== "Go"
```go title=""
```go title="linked_list.go"
/* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
// 初始化各个结点
n0 := NewListNode(1)
@@ -191,7 +197,7 @@ comments: true
=== "JavaScript"
```js title=""
```js title="linked_list.js"
/* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
// 初始化各个结点
const n0 = new ListNode(1);
@@ -208,7 +214,7 @@ comments: true
=== "TypeScript"
```typescript title=""
```typescript title="linked_list.ts"
/* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
// 初始化各个结点
const n0 = new ListNode(1);
@@ -225,13 +231,13 @@ comments: true
=== "C"
```c title=""
```c title="linked_list.c"
```
=== "C#"
```csharp title=""
```csharp title="linked_list.cs"
/* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
// 初始化各个结点
ListNode n0 = new ListNode(1);
@@ -246,6 +252,12 @@ comments: true
n3.next = n4;
```
=== "Swift"
```swift title="linked_list.swift"
```
## 链表优点
**在链表中，插入与删除结点的操作效率高**。例如，如果想在链表中间的两个结点 `A` , `B` 之间插入一个新结点 `P` ，我们只需要改变两个结点指针即可，时间复杂度为 $O(1)$ ，相比数组的插入操作高效很多。在链表中删除某个结点也很方便，只需要改变一个结点指针即可。
@@ -256,7 +268,7 @@ comments: true
=== "Java"
```java title=""
```java title="linked_list.java"
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
void insert(ListNode n0, ListNode P) {
ListNode n1 = n0.next;
@@ -277,7 +289,7 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title=""
```cpp title="linked_list.cpp"
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
void insert(ListNode* n0, ListNode* P) {
ListNode* n1 = n0->next;
@@ -300,7 +312,7 @@ comments: true
=== "Python"
```python title=""
```python title="linked_list.py"
""" 在链表的结点 n0 之后插入结点 P """
def insert(n0, P):
n1 = n0.next
@@ -319,7 +331,7 @@ comments: true
=== "Go"
```go title=""
```go title="linked_list.go"
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
func insert(n0 *ListNode, P *ListNode) {
n1 := n0.Next
@@ -341,7 +353,7 @@ comments: true
=== "JavaScript"
```js title=""
```js title="linked_list.js"
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
function insert(n0, P) {
let n1 = n0.next;
@@ -362,7 +374,7 @@ comments: true
=== "TypeScript"
```typescript title=""
```typescript title="linked_list.ts"
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
function insert(n0: ListNode, P: ListNode): void {
const n1 = n0.next;
@@ -383,13 +395,13 @@ comments: true
=== "C"
```c title=""
```c title="linked_list.c"
```
=== "C#"
```csharp title=""
```csharp title="linked_list.cs"
// 在链表的结点 n0 之后插入结点 P
void Insert(ListNode n0, ListNode P)
{
@@ -410,13 +422,19 @@ comments: true
}
```
=== "Swift"
```swift title="linked_list.swift"
```
## 链表缺点
**链表访问结点效率低**。上节提到，数组可以在 $O(1)$ 时间下访问任意元素，但链表无法直接访问任意结点。这是因为计算机需要从头结点出发，一个一个地向后遍历到目标结点。例如，倘若想要访问链表索引为 `index` （即第 `index + 1` 个）的结点，那么需要 `index` 次访问操作。
=== "Java"
```java title=""
```java title="linked_list.java"
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
ListNode access(ListNode head, int index) {
for (int i = 0; i < index; i++) {
@@ -430,7 +448,7 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title=""
```cpp title="linked_list.cpp"
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
ListNode* access(ListNode* head, int index) {
for (int i = 0; i < index; i++) {
@@ -444,7 +462,7 @@ comments: true
=== "Python"
```python title=""
```python title="linked_list.py"
""" 访问链表中索引为 index 的结点 """
def access(head, index):
for _ in range(index):
@@ -456,7 +474,7 @@ comments: true
=== "Go"
```go title=""
```go title="linked_list.go"
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
func access(head *ListNode, index int) *ListNode {
for i := 0; i < index; i++ {
@@ -471,7 +489,7 @@ comments: true
=== "JavaScript"
```js title=""
```js title="linked_list.js"
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
function access(head, index) {
for (let i = 0; i < index; i++) {
@@ -485,7 +503,7 @@ comments: true
=== "TypeScript"
```typescript title=""
```typescript title="linked_list.ts"
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
function access(head: ListNode | null, index: number): ListNode | null {
for (let i = 0; i < index; i++) {
@@ -500,13 +518,13 @@ comments: true
=== "C"
```c title=""
```c title="linked_list.c"
```
=== "C#"
```csharp title=""
```csharp title="linked_list.cs"
// 访问链表中索引为 index 的结点
ListNode Access(ListNode head, int index)
{
@@ -520,6 +538,12 @@ comments: true
}
```
=== "Swift"
```swift title="linked_list.swift"
```
**链表的内存占用多**。链表以结点为单位，每个结点除了保存值外，还需额外保存指针（引用）。这意味着同样数据量下，链表比数组需要占用更多内存空间。
## 链表常用操作
@@ -528,7 +552,7 @@ comments: true
=== "Java"
```java title=""
```java title="linked_list.java"
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
int find(ListNode head, int target) {
int index = 0;
@@ -544,7 +568,7 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title=""
```cpp title="linked_list.cpp"
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
int find(ListNode* head, int target) {
int index = 0;
@@ -560,7 +584,7 @@ comments: true
=== "Python"
```python title=""
```python title="linked_list.py"
""" 在链表中查找值为 target 的首个结点 """
def find(head, target):
index = 0
@@ -574,7 +598,7 @@ comments: true
=== "Go"
```go title=""
```go title="linked_list.go"
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
func find(head *ListNode, target int) int {
index := 0
@@ -591,7 +615,7 @@ comments: true
=== "JavaScript"
```js title=""
```js title="linked_list.js"
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
function find(head, target) {
let index = 0;
@@ -608,7 +632,7 @@ comments: true
=== "TypeScript"
```typescript title=""
```typescript title="linked_list.ts"
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
function find(head: ListNode | null, target: number): number {
let index = 0;
@@ -625,13 +649,13 @@ comments: true
=== "C"
```c title=""
```c title="linked_list.c"
```
=== "C#"
```csharp title=""
```csharp title="linked_list.cs"
// 在链表中查找值为 target 的首个结点
int Find(ListNode head, int target)
{
@@ -647,6 +671,12 @@ comments: true
}
```
=== "Swift"
```swift title="linked_list.swift"
```
## 常见链表类型
**单向链表**。即上述介绍的普通链表。单向链表的结点有「值」和指向下一结点的「指针（引用）」两项数据。我们将首个结点称为头结点，尾结点指向 `null` 。
@@ -760,6 +790,12 @@ comments: true
}
```
=== "Swift"
```swift title=""
```
![linkedlist_common_types](linked_list.assets/linkedlist_common_types.png)
<p align="center"> Fig. 常见链表类型 </p>