在线性表的顺序存储结构中,我们要计算任意一个元素的存储位置是很容易的。但在单链表中,由于第i个元素到底在哪?没办法一开始就知道,必须得从头开始找。因此,对于单链表实现获取第i个元素的数据的操作GetElem,在算法上,相对要麻烦一些。
获得链表第i个数据的算法思路:
- 声明一个指针p指向链表第一个结点,初始化j从1开始;
- 当j<i时,就遍历链表,让p的指针向后移动,不断指向下一结点,j累加1;
- 若到链表末尾p为空,则说明第i个结点不存在;
- 否则查找成功,返回结点p的数据。
实现代码算法如下:
/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果:用e返回L中第i个数据元素的值 */
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e){
int j;
LinkList p; /* 声明一指针p */
p = L->next; /* 让p指向链表L的第个结点 */
j = 1; /* j为计数器 */
/* p不为空且计数器j还没有等于i时,循环继续 */
while (p && j < i){
p = p->next; /* 让p指向下一个结点 */
++j;
}
if (!p || j > i)
return ERROR; /* 第i个结点不存在 */
*e = p->data; /* 取第i个结点的数据 */
return OK;
}
说白了,就是从头开始找,直到第i个结点为止。由于这个算法的时间 复杂度取决于i的位置,当i=1时,则不需遍历,第一个就取出数据了, 而当i=n时则遍历n-1次才可以。因此最坏情况的时间复杂度是O(n)。
由于单链表的结构中没有定义表长,所以不能事先知道要循环多少次, 因此也就不方便使用for来控制循环。其主要核心思想就是“工作指针后移”,这其实也是很多算法的常用技术。
此时就有人说,这么麻烦,这数据结构有什么意思!还不如顺序存储结构呢。
哈,世间万物总是两面的,有好自然有不足,有差自然就有优势。