3.13 循环链表
对于单链表,由于每个结点只存储了向后的指针,到了为标志就停止了向后链的操作,这样,当中某一结点就无法找到它的前驱结点了,就好像我们刚才说的,不能回到从前。
将单链表中终端结点的指针端由空指针改为指向头结点,就使整个单链表形成一个环,这种头尾相接的单链表称为单循环链表,简称循环链表。
循环链表的优点:解决了从当中一个结点出发,访问到链表的全部结点;
为了使空链表与非空链表处理一致,我们通常设一个头结点,当然,这并不是说,循环链表一定要头结点,这需要注意。循环链表带有头结点的空链表如图:
对于非空的循环链表就如图:
其实循环链表和单链表的主要差异:循环的判断条件上
非循环的判断: p->next是否为空。
循环的判断条件: p->next 不等于头结点,则循环末结束。
在单链表中,我们有了头结点时,我们可用O(1)的时间访问第一个结点,但对于要访问最后一个结点,却需要O(n)时间,因为我们需要将单链表全部扫描一遍。
有没有可能用O(1)的时间由链表指针访问到最后一个结点呢?当然可以,不过我们需要改造一下这个循环链表,不用头指针,而是用指向终端结点的尾指针来表示循环链表,此时查找开始结点和终端结点都很方便了。如图:
从上图可以看到,终端结点用尾指针rear指示,则查找终端结点是O(1),而开始结点,其实就是rear->next->rear ,其时间复杂度也为O(1)
举个程序的例子,要将两个循环链表合并成一个表时,有了尾指针就非常简单,比如下面的这两个循环链表,它们的尾指针分别是rearA 和rear B,如图:
要想把它们合并,只需如下操作即可:如图:
p = rearA ->next; /*保存A表的头结点,即(1)*/
rearA->next=rearB->next->next;/*将本是指向B表的第一结点(不是头结点)赋值给rearA->next,即(2)*/
rear B->next = p; /*将原A的头结点赋值给rearB->next ,即(3)*/
free (p);
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