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  • 每天一点点之数据结构与算法

    常见的策略有三种:

    • 先进先出策略 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)

    对比数组和链表:

    • 数组:是一块连续的存储单元
    • 链表:是通过“指针”将一组零散的内存块串联起来进行存储

    三种常见的链表:

    • 单链表
    • 双向链表
    • 循环链表

    下面说一下概念:

    • 节点:内存块
    • 后继指针 next:记录下个结点地址的指针

    说了这多,下面就开始说一下常见的三种链表

    一、单链表

    我们习惯性地把第一个结点叫作头结点,把最后一个结点叫作尾结点。头节点用来记录链表的基地址,尾节点指向NULL,表示这是链表上的最后一个节点。

    与数组一样,链表也支持数据的查找、插入、删除操作。

    在进行数组的插入、删除操作时,为了保持内存数据的连续性,需要做大量的数据搬移,所以时间复杂度是 O(n)。而在链表中插入或者删除一个数据,我们并不需要为了保持内存的连续性而搬移结点,因为链表的存储空间本身就不是连续的。所以,在链表中插入和删除一个数据是非常快速的

    下图为链表的插入、删除操作,只需要考虑相邻结点的指针改变,所以对应的时间复杂度是 O(1):

    而相对插入删除,链表的查找就没有数组方便了,因为链表的数据不是连续存储的,因此在查找的时候就不会想数组那样通过下标来直接访问,链表需要通过遍历来查找,因此,链表的查找时间复杂度为O(n)。

    二、循环链表

     

    循环链表是特殊的单链表

    跟单链表唯一的区别就在尾结点。单链表的尾结点指针指向空地址。循环链表的尾结点指针是指向链表的头结点。像一个环一样首尾相连,所以叫作“循环”链表。

    当要处理的数据具有环型结构特点时,就特别适合采用循环链表。比如著名的约瑟夫问题

    三、循环链表 

     

    从图中可以看出,双向链表就是链表不止有后继指针,还有一个前驱指针

     从结构上来看,双向链表可以支持 O(1) 时间复杂度的情况下找到前驱结点,正是这样的特点,也使双向链表在某些情况下的插入、删除等操作都要比单链表简单、高效。

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