算法与数据结构【C++与Java实现】:链表篇

对于大多数应用而言,存储数据最好的方式就是使用表。

表有两种最常用的实现:数组和链表

数组是在内存中连续存在的结构,且编译器就需要直到其大小。对于无法提前预估数据规模的程序,如果初始的数组太小,则需要扩展数组大小,这常常伴随着大量的内存复制,时间复杂度很高;如果初始的数组太大,则会造成很大的内存资源浪费。

链表也是一种连续的数据结构,与数组的不同是,每一个元素在内存中不一定连续存储,元素与元素之间的联系通过指针(引用)进行,可以灵活的调整大小。

但是,链表也有其缺点:不能像数组那样以O(1)的时间查找元素,必须从头,按照顺序遍历来查找元素,所以很慢。这就引出了很多改善链表性能的变种。

下面挑选了一些重要的链表变种进行实现:

c++实现的链表及其变种:

普通单向链表:普通链表
双向链表:便于向前遍历的链表
循环链表:首尾相接的链表
自组织链表:根据数据访问频率或次数自动调整链表顺序,提高访问效率的链表
跳跃链表:查询元素不用线性查找,允许跳过一定结点的链表
稀疏表:使用链表,存储数据非常稀疏的二维(或更高维)表格

Java实现的链表及其变种:

普通单向链表:普通链表
双向链表:便于向前遍历的链表
循环链表:首尾相接的链表
自组织链表:根据数据访问频率或次数自动调整链表顺序,提高访问效率的链表
跳跃链表:查询元素不用线性查找,允许跳过一定结点的链表
稀疏表:使用链表,存储数据非常稀疏的二维(或更高维)表格

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