JavaScript數據結構之鏈表--設計

時間 2019-11-05

原文原文鏈接

上一篇文章中介紹了幾種常見鏈表的含義，今天介紹下如何寫出正確的鏈表代碼。node

如何表示鏈表

咱們通常設計的鏈表有兩個類。Node 類用來表示節點，LinkedList 類提供了一些輔助方法，好比說結點的增刪改查，以及顯示列表元素等方法。接下來看看如何用 js 代碼表示一個鏈表。git

代碼演示：github

{
  var Node = function(data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
  };
  var node1 = new Node(1);
  var node2 = new Node(2);
  var node3 = new Node(3);

  node1.next = node2;
  node2.next = node3;
  console.log(node1.data);
  console.log(node1.next.data);
  console.log(node1.next.next.data);
}
複製代碼

Node 類包含兩個屬性：data 用來保存節點上的數據，next 用來保存指向下一個節點的連接。算法

{
    var LList = function() {
        this.head = new Node('head');
        this.find = find;
        this.insert = insert;
        this.remove = remove;
        this.display = display;
    }
}
複製代碼

LList 類提供了對鏈表進行操做的方法。該類中使用一個 Node 類來保存鏈表中的頭結點。當有新元素插入時，next 就會指向新的元素。bash

怎麼樣，簡單吧，你已經學會鏈表了數據結構

但，這只是基本的鏈表表示法，水還很深。app

注意事項

把上一篇文章中的單鏈表圖搬過來，方便參考post

重點一：理解指針或引用的含義

這裏的指針或者引用，他們的意思都是同樣的，都是存儲所指對象的內存地址。this

將某個變量賦值給指針，實際上就是將某個變量的地址賦值給指針，或者反過來講，指針中存儲了這個變量的內存地址，指向了這個變量，經過指針就能找到這個變量。spa

看下面的僞代碼表示什麼意思：

p -> next = q;
複製代碼

這行代碼就是說 p 結點中的 next 指針存儲了 q 結點的內存地址。

再看下面的代碼表示什麼：

p -> next = p -> next -> next;
複製代碼

這行代碼表示，p 結點的 next 指針存儲了 p 結點的下下一個結點的內存地址。

如今應該能有所體會指針或者引用的概念了吧。

重點二：警戒指針丟失和內存泄露

在寫鏈表代碼的時候，尤爲是咱們的指針，會不斷的改變，指來指去的。因此在寫的時候，必定注意不要弄丟了指針。

以下圖中單鏈表的插入操做

咱們但願在結點 B 和相鄰的結點 C 之間插入 D 結點。假設當前指針 p 指向 B 結點。若是你將代碼實現成下面這個樣子，就會發生指針丟失和內存泄露。

// 僞代碼
p -> next = d; // 將 p 的 next 指針指向 D 結點；
d -> next = p -> next // 將 D 的結點的 next 指針指向 C？ 結點。
複製代碼

咱們來分析下：p -> next 指針在完成第一步操做後，已經再也不指向結點 C 了，而是指向新增長的結點 D。第二行的代碼至關於將 D 賦值給 d->next，本身指向本身。所以，整個鏈表也就被截斷了。

因此咱們添加結點時，必定要注意操做的順序，要先將結點 D 的 next 指針指向結點 C，再把結點 B 的指針指向 D，這樣纔不會丟失指針。對於剛纔的那段代碼，你知道怎麼修改纔是正確的了吧。

重點三：重點留意邊界條件處理

首先來回顧下剛纔所說的單鏈表的插入操做。若是在 p 結點後面增長一個新的結點，只須要關注如下兩步便可。

new_node -> next = p -> next;
p -> next = new_node;
複製代碼

可是，當咱們向一個空鏈表中插入第一個結點時，就須要特殊處理了。當鏈表爲空時，也就是鏈表的head爲空，那直接賦值便可，以下：

if(head == null) {
    head = new_node;
}
複製代碼

看一段完整的添加節點代碼：

// 添加一個新結點 tail:表示尾結點
  append(data) {
    const node = new Node(data);
    if (!this.head) {
      this.head = node;
      this.tail = this.head;
    } else {
      this.tail.next = node;
      this.tail = node;
    }
  }
複製代碼

若是頭結點不存在的話，頭結點等於尾結點。若是頭結點存在的話，利用尾結點來擴充鏈表的數據，別忘了再移動 tail 成爲尾結點。

再來看單鏈表結點的刪除操做。若是在p結點後刪除一個結點，只須要關注一步便可：

p -> next = p -> next -> next;
複製代碼

可是，當鏈表中只剩一個結點head時，也須要特殊處理才能夠，以下：

if(head -> next == null){
    head = null;
}
複製代碼

刪除的代碼邏輯請查看 github-鏈表-remove

我提供的方法比較繁瑣，當閱讀了《數據結構與算法JavaScript描述》的時候，發現書上寫的方法特別簡潔。在此分享一下。

如下是此書中的刪除結點代碼：

{
/* 首先根據要刪除的元素，檢查每個結點的下一個結點中是否存儲着要刪除的數據。 若是找到，則返回該結點，即前一個結點。 */
  function findPvevious(item) {
    var currNode = this.head;
    while(!(currNode.next == null) && (currNode.next.element != item)) {
      currNode = currNode.next;
    }
    return currNode;
  }
 // 而後找到前一個結點後，利用上文提到的單鏈表刪除操做進行刪除。
  function remove(item) {
    var prevNode = this.findPvevious(item);
    if(!(prevNode.next == null)) {
      prevNode.next = prevNode.next.next;
    }
  }
}
複製代碼