前言
线性表链式存储结构的实现，通过这种方式实现的线性表，简称为链表，这是这篇文章的主题。与顺序存储相对应的是链式存储。链式存储逻辑结构相邻，物理结构可能相邻也有可能不相邻。链式结构的优点有：1.存储空间不限制(操作系统可支持的存储空间范围内)；2.插入删除操作不需要移动元素等等。当然链式结构也有缺点，比如每个节点需要维护指向下一个节点的指针；比如需要查找某个节点时，需要从头节点开始查找，时间复杂度O(n)等等。总之，顺序存储以及链式存储各有优缺点，需要根据需求具体情况，选择合适的存储方式。没有事物是万能的，不同的问题尽可能用不同的擅长解决这类问题的事物解决。有一句很流行的话，存在即是合理的。
链式结构
什么是链式结构呢？线性表各个节点逻辑结构相邻，物理结构可以不相邻，这样的存储方式是链式存储，每个节点的关联关系就是链式结构。
链表的抽象数据结构模型
它包含：节点的定义，链表初始化，插入，删除，清空，销毁，链表长度，是否为空的判断，查找，定位等操作。使用JS模拟实现链表抽象数据结构模型。不同的语言实现方式不一样。
初始化
头插法
LinkList.prototype.createHead = function(n){ //头插法
for (var i = 0 ; i < n; i++){
var node = new Node( Math.ceil(Math.random()*10000));
node.next = this.head.next;
this.head.next = node;
}
return true;
};
尾插法
LinkList.prototype.createTail = function(n){ //尾插法
var lastNode = this.head;
for (var i = 0; i < n; i++){
node = new Node( Math.ceil(Math.random()*10000));
lastNode.next = node;
lastNode = node;
}
return true;
};
插入
链表中元素插入第N个位置，找到链表中第N-1个位置的节点之后，让需要插入的节点后继节点指针指向第N-1个节点的后继节点，然后第N-1个节点的后继节点指针指向当前插入的节点
LinkList.prototype.insert = function(i,node){
i = parseInt(i);
if (isNaN(i)){
return false;
}
if (!(node instanceof Node)){
return false;
}
var j = 1;
var p = this.head;
while (p && (j < i)){
p = p.next;
j++;
}
if (!p || (j < i)){
return false;
}
node.next = p.next;
p.next = node;
return true;
}
删除
删除链表中第N个元素，找到第N-1个位置的节点，让第N-1个节点的后继指针指向第N个节点后继节点指针指向的后继节点，然后释放第N个节点的内存
LinkList.prototype.remove = function(i){
i = parseInt(i);
if (isNaN(i) || (i < 1)){
return false;
}
var p = this.head;
var j = 1;
while (p && (j < i)){
p = p.next;
j++;
}
if (!p || (j < i)){
return false;
}
var q = p.next;
if (!q){
return false;
}
p.next = q.next;
q.next = null;
return q;
};
查找
LinkList.prototype.get = function(i){
i = parseInt(i);
if (isNaN(i)){
return false;
}
var p = this.head;
var j = 1;
while(p && (j < i)){
p = p.next;
j++;
}
if (!p || (j < i)){
return false;
}
if (p.next){
return p.next.data;
}
return false;
};
定位
LinkList.prototype.locate = function(node){
if (!(node instanceof Node)){
return -1;
}
var p = this.head.next;
var j = 1;
while(p){
if (p.data == node.data){
return j;
}
j++;
p = p.next;
}
return -1;
};
清空
LinkList.prototype.clear = function(){
var p = this.head;
var q;
while(p){
q = p.next;
p = p.next;
delete q;
}
this.head.next = null;
return true;
};
完整代码
1 /** 2 * @desc 单链表 3 * 4 * @author WadeYu 5 * @date 2015-01-02 6 * @copyright by WadeYu 7 */ 8 var Node = function(data){ 9 this.data = data; 10 this.next = null; 11 }; 12 var LinkList = function(){ 13 this.head = new Node(0); 14 }; 15 LinkList.prototype.createHead = function(n){ //头插法 16 for (var i = 0 ; i < n; i++){ 17 var node = new Node( Math.ceil(Math.random()*10000)); 18 node.next = this.head.next; 19 this.head.next = node; 20 } 21 return true; 22 }; 23 LinkList.prototype.createTail = function(n){ //尾插法 24 var lastNode = this.head; 25 for (var i = 0; i < n; i++){ 26 node = new Node( Math.ceil(Math.random()*10000)); 27 lastNode.next = node; 28 lastNode = node; 29 } 30 return true; 31 }; 32 LinkList.prototype.insert = function(i,node){ 33 i = parseInt(i); 34 if (isNaN(i)){ 35 return false; 36 } 37 if (!(node instanceof Node)){ 38 return false; 39 } 40 var j = 1; 41 var p = this.head; 42 while (p && (j < i)){ 43 p = p.next; 44 j++; 45 } 46 if (!p || (j < i)){ 47 return false; 48 } 49 node.next = p.next; 50 p.next = node; 51 return true; 52 } 53 LinkList.prototype.remove = function(i){ 54 i = parseInt(i); 55 if (isNaN(i) || (i < 1)){ 56 return false; 57 } 58 var p = this.head; 59 var j = 1; 60 while (p && (j < i)){ 61 p = p.next; 62 j++; 63 } 64 if (!p || (j < i)){ 65 return false; 66 } 67 var q = p.next; 68 if (!q){ 69 return false; 70 } 71 p.next = q.next; 72 q.next = null; 73 return q; 74 }; 75 LinkList.prototype.get = function(i){ 76 i = parseInt(i); 77 if (isNaN(i)){ 78 return false; 79 } 80 var p = this.head; 81 var j = 1; 82 while(p && (j < i)){ 83 p = p.next; 84 j++; 85 } 86 if (!p || (j < i)){ 87 return false; 88 } 89 if (p.next){ 90 return p.next.data; 91 } 92 return false; 93 }; 94 LinkList.prototype.locate = function(node){ 95 if (!(node instanceof Node)){ 96 return -1; 97 } 98 var p = this.head.next; 99 var j = 1; 100 while(p){ 101 if (p.data == node.data){ 102 return j; 103 } 104 j++; 105 p = p.next; 106 } 107 return -1; 108 }; 109 LinkList.prototype.clear = function(){ 110 var p = this.head; 111 var q; 112 while(p){ 113 q = p.next; 114 p = p.next; 115 delete q; 116 } 117 this.head.next = null; 118 return true; 119 }; 120 LinkList.prototype.print = function(){ 121 var p = this.head; 122 var i = 0; 123 while(p){ 124 i++; 125 p = p.next; 126 if (p){ 127 console.log("No."+i+",value="+p.data); 128 } 129 } 130 return true; 131 };
测试用例
1 var linkList = new LinkList(); 2 linkList.createTail(5); 3 4 console.log("The Link list is:"); 5 linkList.print(); 6 7 console.log("----------------------"); 8 9 console.log("Test Insert"); 10 for (var i = 0; i < 2; i++){ 11 var iTmpData = Math.ceil(Math.random()*10000); 12 var iPos = Math.ceil(Math.random()*10); 13 console.log("Insert data %s at No.%s",iTmpData,iPos); 14 linkList.insert(iPos,new Node(iTmpData)); 15 } 16 linkList.print(); 17 18 console.log("--------------------------"); 19 20 console.log("Test Remove"); 21 22 for (var i = 0; i < 2; i++){ 23 var iPos = Math.ceil(Math.random()*10); 24 console.log("Remove data at %s",iPos); 25 linkList.remove(iPos); 26 } 27 linkList.print(); 28 29 console.log("-----------------------"); 30 31 console.log("Test Get"); 32 33 for (var i = 0; i < 5; i++){ 34 var iPos = Math.ceil(Math.random()*10); 35 console.log("The Data At %s is %s",iPos,linkList.get(iPos)); 36 } 37 38 console.log("-----------------------------"); 39 40 console.log("Test Locate"); 41 42 var aData = []; 43 var p = linkList.head.next; 44 while(p){ 45 aData.push(p.data); 46 p = p.next; 47 } 48 for (var i = 0; i < 5; i++){ 49 iTmpData = aData[ Math.ceil(Math.random()*10) % aData.length]; 50 console.log("The Data %s At %s",iTmpData,linkList.locate(new Node(iTmpData))); 51 } 52 53 console.log("----------------------"); 54 55 console.log("Test Clear"); 56 57 linkList.clear(); 58 linkList.print();
后记
链表是最基本的数据结构，是其它数据结构的基础，需要好好掌握它。
