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2023-07-26 10:57:40 +08:00
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commit f8f7086196
52 changed files with 4032 additions and 0 deletions
@@ -169,6 +169,12 @@ comments: true
}
```
=== "Rust"
```rust title=""
```
!!! question "尾节点指向什么?"
我们将链表的最后一个节点称为「尾节点」,其指向的是“空”,在 Java, C++, Python 中分别记为 $\text{null}$ , $\text{nullptr}$ , $\text{None}$ 。在不引起歧义的前提下,本书都使用 $\text{None}$ 来表示空。
@@ -366,6 +372,12 @@ comments: true
n3.next = n4;
```
=== "Rust"
```rust title="linked_list.rs"
```
## 4.2.1.   链表优点
**链表中插入与删除节点的操作效率高**。例如,如果我们想在链表中间的两个节点 `A` , `B` 之间插入一个新节点 `P` ,我们只需要改变两个节点指针即可,时间复杂度为 $O(1)$ ;相比之下,数组的插入操作效率要低得多。
@@ -494,6 +506,18 @@ comments: true
}
```
=== "Rust"
```rust title="linked_list.rs"
/* 在链表的节点 n0 之后插入节点 P */
#[allow(non_snake_case)]
pub fn insert<T>(n0: &Rc<RefCell<ListNode<T>>>, P: Rc<RefCell<ListNode<T>>>) {
let n1 = n0.borrow_mut().next.take();
P.borrow_mut().next = n1;
n0.borrow_mut().next = Some(P);
}
```
在链表中删除节点也非常方便,只需改变一个节点的指针即可。如下图所示,尽管在删除操作完成后,节点 `P` 仍然指向 `n1` ,但实际上 `P` 已经不再属于此链表,因为遍历此链表时无法访问到 `P` 。
![链表删除节点](linked_list.assets/linkedlist_remove_node.png)
@@ -659,6 +683,22 @@ comments: true
}
```
=== "Rust"
```rust title="linked_list.rs"
/* 删除链表的节点 n0 之后的首个节点 */
#[allow(non_snake_case)]
pub fn remove<T>(n0: &Rc<RefCell<ListNode<T>>>) {
if n0.borrow().next.is_none() {return};
// n0 -> P -> n1
let P = n0.borrow_mut().next.take();
if let Some(node) = P {
let n1 = node.borrow_mut().next.take();
n0.borrow_mut().next = n1;
}
}
```
## 4.2.2. &nbsp; 链表缺点
**链表访问节点效率较低**。如上节所述,数组可以在 $O(1)$ 时间下访问任意元素。然而,链表无法直接访问任意节点,这是因为系统需要从头节点出发,逐个向后遍历直至找到目标节点。例如,若要访问链表索引为 `index`(即第 `index + 1` 个)的节点,则需要向后遍历 `index` 轮。
@@ -819,6 +859,19 @@ comments: true
}
```
=== "Rust"
```rust title="linked_list.rs"
/* 访问链表中索引为 index 的节点 */
pub fn access<T>(head: Rc<RefCell<ListNode<T>>>, index: i32) -> Rc<RefCell<ListNode<T>>> {
if index <= 0 {return head};
if let Some(node) = &head.borrow_mut().next {
return access(node.clone(), index - 1);
}
return head;
}
```
**链表的内存占用较大**。链表以节点为单位,每个节点除了保存值之外,还需额外保存指针(引用)。这意味着在相同数据量的情况下,链表比数组需要占用更多的内存空间。
## 4.2.3. &nbsp; 链表常用操作
@@ -1005,6 +1058,19 @@ comments: true
}
```
=== "Rust"
```rust title="linked_list.rs"
/* 在链表中查找值为 target 的首个节点 */
pub fn find<T: PartialEq>(head: Rc<RefCell<ListNode<T>>>, target: T, index: i32) -> i32 {
if head.borrow().val == target {return index};
if let Some(node) = &head.borrow_mut().next {
return find(node.clone(), target, index + 1);
}
return -1;
}
```
## 4.2.4. &nbsp; 常见链表类型
**单向链表**。即上述介绍的普通链表。单向链表的节点包含值和指向下一节点的指针(引用)两项数据。我们将首个节点称为头节点,将最后一个节点成为尾节点,尾节点指向空 $\text{None}$ 。
@@ -1184,6 +1250,12 @@ comments: true
}
```
=== "Rust"
```rust title=""
```
![常见链表种类](linked_list.assets/linkedlist_common_types.png)
<p align="center"> Fig. 常见链表种类 </p>