《資料結構與演算法之美》筆記鍊錶

typedef struct node node;

陣列和鍊錶都是線性表。陣列必須是連續空間，而鍊錶無所謂。

鍊錶：單鏈表、迴圈鍊錶、雙向鍊錶

陣列：插入、刪除的時間複雜度是o(n)，隨機訪問的時間複雜度是o(1)。

鍊錶：插入、刪除的時間複雜度是o(1)，隨機訪問的時間複雜端是o(n)。

快取淘汰策略：先進先出策略 fifo（first in，first out)，最少使用策略 lfu（least frequently used）、最近最少使用策略 lru（least recently used）。

lru：lru（least recently used，最近最少使用）演算法根據資料的歷史訪問記錄來進行淘汰資料，其核心思想是「如果資料最近被訪問過，那麼將來被訪問的機率也更高」。

一、理解指標或引用的含義

示例：p—>next = q; 表示p節點的後繼指標儲存了q節點的記憶體位址。

p—>next = p—>next—>next; 表示p節點的後繼指標儲存了p節點的下下個節點的記憶體位址。

二、警惕指標丟失和記憶體洩漏（單鏈表）

插入節點

在節點a和節點b之間插入節點x，b是a的下一節點，，p指標指向節點a，則造成指標丟失和記憶體洩漏的**：p—>next = x;x—>next = p—>next; 顯然這會導致x節點的後繼指標指向自身。

正確的寫法是2句**交換順序，即：x—>next = p—>next; p—>next = x;

三、利用「哨兵」簡化實現難度

什麼是「哨兵」？

鍊錶中的「哨兵」節點是解決邊界問題的，不參與業務邏輯。如果我們引入「哨兵」節點，則不管鍊錶是否為空，head指標都會指向這個「哨兵」節點。我們把這種有「哨兵」節點的鍊錶稱為帶頭鍊錶，相反，沒有「哨兵」節點的鍊錶就稱為不帶頭鍊錶。

未引入「哨兵」的情況

如果在p節點後插入乙個節點，只需2行**即可搞定：

new_node—>next = p—>next;
p—>next = new_node;

但，若向空煉表中插入乙個節點，則**如下：

if(head == null)

如果要刪除節點p的後繼節點，只需1行**即可搞定：

p—>next = p—>next—>next;

但，若是刪除鍊錶的最有乙個節點（鍊錶中只剩下這個節點），則**如下：

if(head—>next == null)

從上面的情況可以看出，針對鍊錶的插入、刪除操作，需要對插入第乙個節點和刪除最後乙個節點的情況進行特殊處理。這樣**就會顯得很繁瑣，所以引入「哨兵」節點來解決這個問題。

引入「哨兵」的情況

「哨兵」節點不儲存資料，無論鍊錶是否為空，head指標都會指向它，作為鍊錶的頭結點始終存在。這樣，插入第乙個節點和插入其他節點，刪除最後乙個節點和刪除其他節點都可以統一為相同的**實現邏輯了。

「哨兵」還有哪些應用場景？

這個知識有限，暫時想不出來呀！但總結起來，哨兵最大的作用就是簡化邊界條件的處理。

四、重點留意邊界條件處理

經常用來檢查鍊錶是否正確的邊界4個邊界條件：

如果鍊錶為空時，**是否能正常工作？

如果鍊錶只包含乙個節點時，**是否能正常工作？

如果鍊錶只包含兩個節點時，**是否能正常工作？

**邏輯在處理頭尾節點時是否能正常工作？

5個常見的鍊錶操作：

單鏈表反轉；鍊錶中環的檢測；兩個有序鍊錶合併；刪除鍊錶倒數第n個節點；求鍊錶的中間節點。

參考文獻

《資料結構與演算法之美》筆記 鍊錶