數據結構和算法：鏈表（下）

如何輕鬆寫出的正確的鏈表代碼

技巧一：掌握指針或引用的含義

事實上，看懂鏈表的結構並非很難，可是一旦把它和指針混在一塊兒，就和容易讓人摸不着頭腦。因此，要寫好代碼，首先就要理解好指針。

有些語言有「指針」的概念  ，好比C語言；有些語言沒有指針，取而代之的是「引用」。實際上，它們的意思都是同樣的，都是存儲所指對象的內存地址。

對於指針的理解：將某個變量賦值給指針，實際上就是將這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，經過指針就能夠找到這個變量。

在編寫鏈表代碼的時候，咱們常常會這樣寫：p->next=q，這行代碼是說，p結點的next指針存儲的是q結點的內存地址。

還有一個比較複雜的：p->next=p->next->next，這行代碼表示，p結點的next指針存儲的是p結點的下下個結點的內存地址。

技巧二：警戒指針丟失和內存泄漏 

寫鏈表代碼的時候，指針指來指去，一會就不知道指哪裏了。因此，咱們在寫的時候，必定注意不要丟了指針。

指針是怎麼弄丟的呢？舉例說明一下：假如一個鏈表有頭結點a和尾結點b兩個結點，咱們但願在a和b之間插入結點x，假設當前指針p指向結點a,即p=a若是向下述同樣實現代碼，就會發生指針丟失和內存泄漏。

p->next=x；//將p的next指針指向x結點；

x-next=p->next；//將x的next結點指向b結點

可是這裏有個問題:p->next指針在完成第一步操做以後，已經再也不指向結點p了，而是指向結點x。第二行代碼至關於將x賦給x->next，本身指向本身。所以，整個鏈表就斷成了兩半，從b之後的結點都沒法訪問了。

技巧三：利用哨兵簡化實現難度

首先，回顧一下單鏈表的插入和刪除操做。若是我麼在p結點的後邊插入一個新的結點，下面兩行代碼就能實現：

new_node->next=p-next;

p->next=new_node;

可是，對於一個空鏈表插入一個新節點，上述代碼邏輯就不能用了。咱們須要進行以下的特殊處理：

if（head=null）{head=new_node}

單鏈表刪除結點，要刪除p結點的後繼結點，只須要一行代碼就能實現：

p->next=p->next->next

可是，若是咱們要刪除鏈表的尾結點，上述代碼邏輯就不work了。跟插入相似，咱們也須要作以下的特殊處理：

if（p->next==null）{p=null;}

從上述的分析得出，針對鏈表的插入、刪除操做，須要對插入第一個結點和刪除最後一個結點的狀況作特殊處理。這樣代碼就會看起來很繁瑣，不簡潔，並且也容易由於考慮不全而出錯。如何來解決這個問題呢？

哨兵就能夠派上用場了。

若咱們引入哨兵結點，在任什麼時候候，無論鏈表是否是空，head指針都會一直指向這哨兵結點。咱們把這種有哨兵結點的鏈表稱做帶頭鏈表。相反，沒有哨兵的鏈表叫作不帶頭鏈表。

哨兵結點是不存儲數據的。由於哨兵結點一直存在，因此插入第一個結點和插入其餘結點，刪除最後一個結點和刪除其餘結點，均可以統一爲相同的代碼了。 

技巧四：重點留意邊界條件處理

軟件開發中，代碼在如下邊界或者異常狀況下，最容易產生Bug。

咱們常常用來檢查鏈表代碼是否正確的邊界條件有這幾個:

1)若是鏈表爲空時，代碼是否正常工做？

2）若是鏈表只包含一個結點時，代碼是否正常工做？

3）若是鏈表只包含兩個結點時，代碼是否正常工做？

4）代碼處理頭結點和尾結點時，代碼是否能正常工做？

技巧五：舉例畫圖，輔助思考

技巧六：多寫多練，沒有捷徑

若是已理解不可以掌握以前的技巧，可是手寫代碼仍是會出現各類各樣的錯誤，也不要着急，就是把常見的鏈表操做都本身多寫幾遍，出問題就一點一點調試，孰能生巧。

下述選了鏈表的五個經常使用操做。將這幾個操做都能寫熟練，不熟就多寫幾遍，鏈表代碼就不用懼怕了。

1）單鏈表反轉

2）鏈表中環的檢測

3）兩個有序的鏈表合併

4）刪除鏈表倒數第n個結點

5）求鏈表的中間結點

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