看圖輕鬆理解資料結構與演算法系列(雙向連結串列)

超人汪小建發表於2018-07-29

前言

推出一個新系列,《看圖輕鬆理解資料結構和演算法》,主要使用圖片來描述常見的資料結構和演算法,輕鬆閱讀並理解掌握。本系列包括各種堆、各種佇列、各種列表、各種樹、各種圖、各種排序等等幾十篇的樣子。

雙向連結串列

雙向連結串列屬於連結串列的一種,也叫雙連結串列雙向即是說它的連結方向是雙向的,它由若干個節點組成,每個節點都包含下一個節點和上一個節點的指標,所以從雙向連結串列的任意節點開始,都能很方便訪問他的前驅結點和後繼節點。

雙連結串列特點

  • 建立雙連結串列時無需指定連結串列的長度。
  • 比起單連結串列,雙連結串列需要多一個指標用於指向前驅節點,所以需要儲存空間比單連結串列多一點。
  • 雙連結串列的插入和刪除需要同時維護 next 和 prev 兩個指標。
  • 雙連結串列中的元素訪問需要通過順序訪問,即要通過遍歷的方式來尋找元素。

雙連結串列建立

建立一個空連結串列,

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插入鏈尾

the monster is coming這些單詞按順序分別插入尾部,建立“the”節點,

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連線起來,

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建立“monster”節點,

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再連線起來,

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以此類推,將剩下的節點全部建立並連線起來。

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建立迭代器

迭代器的 current 指標初始指向head,

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執行兩次 next 操作, current 指標指向索引為2的節點,

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此時的節點值為,

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設定 current 指標指向索引為3的節點,

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插入節點

在索引1後面插入“big”節點。先將 current 指標指向索引為1的節點,建立一個"big"新節點,

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插入到 current 指向位置,

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刪除節點

將“big”節點刪除,移動當前指標 current 到“but”節點位置,

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執行刪除操作,斷掉“big”節點與前後兩節點的 next 和 prev 指標,然後將“the”節點與“monster”節點關聯起來,

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雙向迴圈連結串列

前面的雙向連結串列的 head 節點和鏈尾沒有連線關係,所以如果要訪問最後一個節點的話需要從頭開始遍歷,直到最後一個節點。在雙向連結串列基礎上改進一下,把 header 節點的 prev 指標指向最後一個節點,而最後一個節點的 next 指標指向 header 節點,於是便構成雙向迴圈連結串列。

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