野生前端的数据结构基础练习（3）——链表

网上的相关教程非常多，基础知识自行搜索即可。

习题主要选自Orelly出版的《数据结构与算法javascript描述》一书。

参考代码可见:https://github.com/dashnowords/blogs/tree/master/Structure/List

链表的基本知识

• 特点：

  链表由节点组成，每个节点增加一个对象的引用指向它的后继节点。链表也就是将一个线性表转换为一个存储空间上不连续，而在抽象层面可连续访问的表。

• 用途：

  更快的插入和删除，因为只需要操作插入删除位置相邻元素即可，如果在线性表中，操作中间位置的元素后，后续的元素位置都需要调整。javascript中的应用例如原型链。

• 基本属性

  • element当前节点的值
  • next下一个节点

• 基本方法

  • insert(item, newitem)在item后面插入一个新元素newitem

    插入一个元素，需要将item元素节点的next指向新元素，新元素的next指向item元素的后继元素。

  • remove(pos)从队头删除一个元素

    删除一个节点时，需要将其前驱节点的next指向其后继节点即可。

  • find(element)查询值为element的节点位置

  • findpre(element)查询值为element的节点的前一个节点

  • display()显示整个链表

基本练习

1. 根据链表的基本特性实现一个LinkedList类，并在后续题目中需要用链表时使用它。

   【注意点】：删除指定元素时，由于需要修改指定元素前一个节点的next指针，所以当所查找的节点存在时，搜索方法应当返回其前一个节点以供后续步骤使用。

2. 实现一个双向链表TwoWayLinkedList类。

   【注意点】：每一个实例会记录前驱节点和后继节点，双向链表比单链表增加了反向遍历的能力，并且由于所查找节点的属性中包含了前驱和后继节点的信息，故插入节点和删除节点时使用同一个搜索方法即可。

3. 以LinkedList类为参考基准，实现一个循环链表CircularLinkedList类。

   【注意点】：循环链表的特点是尾节点的next指针指向了头节点。

课后习题（书中第六节习题）

1. 实现Advance(n)方法，使节点向前移动n个节点。
2. 实现back(n)方法，使节点向后移动n个节点。
3. 实现show()方法，只显示当前节点上的数据。
4. (略)
5. (略)
6. 传说在公元1世纪犹太战争中，犹太历史学家弗拉维奥·约瑟夫斯和他的40个同胞被罗马士兵包围，犹太士兵决定宁可自杀也不做俘虏，于是商量出一个自杀方案。他们围成一个圈，从一个人开始，数到第三个人事将第三个人杀死，然后再数，直到杀光所有人，约瑟夫和另一个人决定不参加这个疯狂的游戏，他们快速地计算出两个位置，站在那里得以幸存。写一段将n个人围成一圈，并且第m个人会被杀掉，计算一圈中哪两个人最后会存货，使用循环链表解决该问题。

习题思路

1. 向前移动n个位置，在位置验证合法时相当于，从原位置删除一个节点，在新位置插入一个节点，为操作方便直接使用双向链表来实现即可。【注意点】：示例代码中直接以放入链表的值为依据进行节点查找，故不支持重复数据，可为节点增加index属性来区分相同数据。

2. 与上一题原理一致

3. 简单，不做赘述。

4. 使用一个单链表来存储输入的成绩即可，当最后一个成绩节点的指针指向null即可。

5. 用值为1-40的元素循环链表来删除节点直到总节点数目只剩2个为止。为了方便统计剩余元素的数量，为链表增加一个count属性来记录元素个数。