数据结构:静态链表(编程技巧)

链表的元素用数组存储, 用数组的下标模拟指针。

一、理解


如果有些程序设计语言没有指针类型,如何实现链表?

在使用指针类型实现链表时,我们很容易就可以直接在内存中新建一块地址用于创建下一个结点,在逻辑上,我们好像链表是顺序的一样,我们根本不用管他们在内存中是如何存储的,直接"顺序"地遍历即可。
我们用静态链表,使用数组存储元素和下标,也想实现逻辑上是顺序的。实际上,我们只需要用数组模拟指针,我们在创建一个新结点时,只需要找到一块"空地"即可创建成功,我们在保证data不动的情况下,直接修改next数组就能实现指针的变换,即一旦创建成功数据的值就存在一个固定的位置,而是通过改变"存指针的数组"来改变指向。我们也不需要去考虑到底存在哪,逻辑上一样可以想象成和普通链表一样的。可以模拟为:

cpp 复制代码
int new_place=find_empty();
data[new_place]=new_data;//利用空地"创建新节点"并赋值
next[last_place]=new_place;//链表中最后一个结点指向该结点
next[new_place]=-1;//新建结点指向为-1

同理,实现双向循环静态链表,使用left和right数组的下标就可以实现两个左右指针。

二、例题

例题:有若干个盒子,从左至右依次编号为
1,2,3,...,n。可执行以下指令(保证X不等于Y):
➢L X Y表示把盒子X移动到盒子Y左边(如果X
已在Y左边,则忽略该指令)。
➢R X Y表示把盒子X移动到盒子Y右边(如果X
已在Y右边,则忽略该指令)。

这里使用双向循环链表来实现。

cpp 复制代码
vector<int> data(n+1);//留出一个头结点
vector<int> left(n+1);
vector<int> right(n+1);
for(int i=1;i<=n;++i){
    data[i]=i;//创建结点并赋值    
    if(i!=1)
        left[i]=i-1;//初始化左指针指向前一个结点(用下标模拟指针)
    else left[i]=n;
    if(i!=n)
        right[i]=i+1;//初始化左指针指向后一个结点(用下标模拟指针)
    else right[i]=1;
}
while(cin>>Direct>>x>y){//x和y虽然是盒子编号,但是data[x]就是盒子x,所以left[x]就是盒子x左边指向的盒子
    if(Direct=='L'||Direct=='R')
    if(Direct=='L'){
        while(right[x]!=y){//右边指向的盒子不等于y  1--2--1--2
            right[left[x]]=right[x];
            left[right[x]]=left[x];
            left[x]=right[x];
            right[x]=right[left[x]];
            left[right[x]]=x;
            right[left[x]]=x;
        }
    }else{
        while(left[x]!=y){
            right[left[x]]=right[x];
            left[right[x]]=left[x];
            right[x]=left[x];
            left[x]=left[left[x]];
            right[left[x]]=x;
            left[right[x]]=x;
        }
    }
}
int i=1;
while(i!=-1){
    cout<<"盒子编号:"<<data[i]<<endl;
    i=right[i];
}
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