数据结构和算法-单链表的有序插入|学习笔记

简介: 快速学习数据结构和算法-单链表的有序插入

开发者学堂课程【Go 语言核心编程 - 数据结构和算法:数据结构和算法-单链表的有序插入】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。

课程地址:https://developer.aliyun.com/learning/course/627/detail/9836


数据结构和算法-单链表的有序插入


内容简介:

一、单链表有序插入的必要性

二、代码实现

三、代码说明

四、代码运行及修改与改进


一、单链表有序插入的必要性

(1)出现问题

在上一节中讲了单链表的添加和显示,在上一节所写的代码中存在部分问题,首先在上一节代码的基础上在相应位置添加第三个人的代码,如下:

//2.创建一个新的 HeroNode

hero1 := &HeroNode{

no : 1,

name : 宋江,

nickname : “及时雨”,

}hero2 := &HeroNode{

no : 2,

name : 卢俊义,

nickname : “玉麒麟”,

}

hero3 := &HeroNode{

no : 3,

name : 林冲,

nickname : “豹子头”,

} 

还有一处是在最后的位置添加,如下:

//3.加入

InsertHeroNode(head,hero1)

InsertHeroNode(head,hero2)

InsertHeroNode(head,hero3)

//4.显示

ListHeroNode(head)

将添加修改后的代码保存并运行,结果如下:

D:\goproject\src\go_code\chapter20\singlelink\go run main.go

[1,宋江,及时雨1==>[2,卢俊义,玉麒麟1==>[3,林冲,豹子头1==>

(2)发现问题

从运行结果看并没有什么问题,因为按照顺序添加的,所以在显示的时候的确就是按照123的顺序运行的,但是如果在添加的时候,不小心写成了以下这种代码:

//3.加入

InsertHeroNode(head,hero3)

InsertHeroNode(head,hero1)

InsertHeroNode(head,hero2)

//4.显示

ListHeroNode(head) 

在现实生活中有这样的情况,比如将来在实际开发中,对方给了一个结点,这个结点的编号在传递的时候它不是按照从小到大的顺序传过来的,但是它却要求你按照链表要形成一个顺序来排列,那么现在来运行一下将顺序打乱后的代码,运行结果如下:

D:\goproject\src\go_code\chapter20\singlelink\go run main.go

[3,林冲,豹子头1==>[1,宋江,及时雨1==>[2,卢俊义,玉麒麟1==>

(3)解决问题

可以看到这个列表,是三排在第一名的,一排在第二名,那这就不对了,有时候就是要求必须在添加时就按照这个顺序去排,也就是说,如果先加三,那么一和二就应该插入到中间去,所以要对这个插入的方法进行一个改进,那改进的时候,不动原先的代码,单独的再写一份 insert Hero 的结点。

 

二、代码实现

打开 VSCode ,找到 chapter20/singlelink/main.go ,修改代码完之后的代码如下:

package main

import (

fmt

)

//定义一个 HeroNode

type HeroNode struct {

no       int

Name     string

nickname string

next     *HeroNode //这个表示指向下一个结点

}

//给链表插入一个结点

//编写第一种插入方式,在单链表的最后加入

func InsertHeroNode(head *HeroNode, newHeroNode *HeroNode) {

//思路

//1.先控制该链表的最后这个结点

//2.创建一个辅助结点[跑龙套,帮忙]

temp := head

for {

if temp.next == nil {

break

}

temp = temp.next //让 temp 不断的指向下一个结点

}

//3.将 newHeroNode 加入到链表的最后

temp.next = newHeroNode

}

//给链表插入一个结点

//编写第2种插入方式,根据 no 的编号从小到大插入..

func InsertHeroNode2(head *HeroNode, newHeroNode *HeroNode) {

//思路

//1.找到适当的结点

//2.创建一个辅助结点[跑龙套,帮忙]

temp := head

flag := true

//让插入的结点的 no ,和 temp 的下一个结点的 no 比较

for {

if temp.next == nil { //说明到链表的最后

break

} else if temp.next.no > newHeroNode.no {

//说明 newHeroNode 就应该插入到 temp 后面

break

} else if temp.next.no == newHeroNode.nc {

//说明我们链表中已经有这个 no ,就不然插入.

flag = false

break

}

temp = temp.next

}

if !flag {

fmt.Println(对不起,已经存在 no=”, newHeroNode.no)

return

} else {

newHeroNode.next = temp.next

temp.next = newHeroNode

}

}

//显示链表的所有结点信息

func ListHeroNode(head *HeroNode) {

//1.创建一个辅助结点[跑龙套,帮忙]

temp := head

//先判断该链表是不是一个空的链表

if temp.next == nil {

fmt.Println(空空如也。。。。)

}

//2.遍历这个链表

for {

fmt.Printf([%d, %s, %s]==>, temp.next.no,

temp.next.name, temp.next.nickname)

//判断是否链表后

temp = temp.next

if temp.next == nil {

break

}

}

}

func main() {

//1.先创建一个头结点,

head := &HeroNode{}

//2.创建一个新的 HeroNode

hero1 := &HeroNode{

no : 1,

name : 宋江,

nickname : “及时雨”,

}

hero2 := &HeroNode{

no : 2,

name : 卢俊义,

nickname : “玉麒麟”,

}

hero3 := &HeroNode{

no : 3,

name : 林冲,

nickname : “豹子头”,

}

//3.加入

InsertHeroNode2(head,hero3)

InsertHeroNode2(head,hero1)

InsertHeroNode2(head,hero2)

//4.显示

ListHeroNode(head)

}


三、代码说明

说明①:在单链表最后要根据 Hero 的 no 进行编号,编号从小到大排序,就是小的排前边,从小到大到进行插入。

这个是一个非常经典的案例,以前在开发中就有这个要求,幸好我还会这个东西,不然就蔫菜了,如果说就放到数据库里面先放一下,然后 orderby ,是不允许 orderby 的,先放到数据库,先浪费三条数据,然后再查回来,Orderby 又是三条数据,假设这个服务器10万个人,那10万乘六,多少条连接过去了,10万成60万个的语句,服务器扛得住吗?

如果走内存,60万条数据全部没有了,肯定效率高,如果觉得费内存,现在几乎没人还在乎内存,现在有的是内存,内存不值钱了,随便买,以前两个计算机刚出来的时候,内存很值钱,但是现在不值钱,现在内存也花不多少钱,所以公司这点钱还是出得起的,那这个时候,根据它的编号排序,还是老规矩,这个不是找到列表最后结点,而是要找到适当的结点。

说明②:什么时候才能找到这个适当的结点?

来看一下示意图,如下:

image.png

假设宋江是一号,假设卢俊义它的编号是四号,现在要插入一个结点,它的编号是二号,想想这个怎么加,假设,现在我要插入的一个节点是二号,它在等待给它找一个位置,temp 始终有一个特别核心的作用,就是一定要让 temp 去找到下一个结点去跟它比对,才能加的进去,因为如果不通过 temp 找下一个结点的话,即使找到这个点,也没有机会加进去了。

打比方让这个 temp 去找, temp 不停的移动,移动到宋江的位置,发现2比1要大,所以这个不能确定,然后看底下的卢俊义,卢俊义是四号,它比你大,而且它原先一直保持一个有序的,所以应该插入到卢俊义的前面,那么这时还有机会插吗?结点已经跑到后面了,再想把它插在前面,那是不可能的,所以一定要在一定要在宋江的位置,就是在进行比对的时候,一定要在宋江的位置,就知道它就应该插到宋江的后面,再让宋江的节点指向它,就让它插进去了。

说明③:假设二结点要加到宋江的位置,应该怎么做?因为这个是单链表,还比较简单,如果先让宋江下结点先指向2,那这个链表就断掉了,因为一旦让宋江下结点指向2,而它又不知道卢俊义是谁,这时链表就断掉了,应该先让2结点指向卢俊义,因为 temp 刚好是指向宋江的,所以先把这个现先连起来,即 newNode.next = temp.next,如果 next 最后相当于白做了一次也无所谓;然后下一根线就再重新让宋江指向2,那这个又怎么写?

即 temp.next = newNode,其中顺序绝对不能颠倒,颠倒就完蛋了,因为如果让  next 先指向它的话,那 next 它下面那个点就找不到了。具体参考下图:

 image.png

 

四、代码运行及修改与改进

(1)运行初代码

将以上代码保存并运行,运行结果为:

D:\goproject\src\go_code\chapter20\singlelink\go run main.go

[1,宋江,及时雨1==>[2,卢俊义,玉麒麟1==>[3,林冲,豹子头1==>

可以从运行结果看出,不管怎么插入,运行结果都是按照从小到大的顺序运行的。

(2)按照从大到小的顺序运行代码

如果想让此是按照从大到小的顺序运行,只需修改一处,即:

} else if temp.next.no < newHeroNode.no {

//说明newHeroNode就应该插入到temp后面

break

} else if temp.next.no == newHeroNode.nc {

//说明我们链表中已经有这个 no ,就不然插入.

flag = false

break

上文代码只修改了一处,即将“>”改成了<.修改后保存并运行,结果如下:

D:\goproject\src\go_code\chapter20\singlelink\go run main.go

[3,林冲,豹子头1==>[2,卢俊义,玉麒麟1==>[1,宋江,及时雨1==>

(3)添加一个相同的结点代码运行

那如果添加一个相同的结点,即添加一个新的 Hero4 ,但是在3结点添加,如下代码:

//2.创建一个新的 HeroNode

hero1 := &HeroNode{

no : 1,

name : 宋江,

nickname : “及时雨”,

}

hero2 := &HeroNode{

no : 2,

name : 卢俊义,

nickname : “玉麒麟”,

}

hero3 := &HeroNode{

no : 3,

name : 林冲,

nickname : “豹子头”,

}

hero4 := &HeroNode{

no : 3,

name : 吴用,

nickname : “智多星”,

}

//3.加入

InsertHeroNode2(head,hero3)

InsertHeroNode2(head,hero1)

InsertHeroNode2(head,hero2)

InsertHeroNode2(head,hero4)

//4.显示

ListHeroNode(head)

}

修改完成之后保存并运行,结果如下:

D:\goproject\src\go_code\chapter20\singlelink\go run main.go

对不起,已经存在no = 3

[1,宋江,及时雨1==>[2,卢俊义,玉麒麟1==>[3,林冲,豹子头1==>

(4)允许有相同编号的存在代码运行

如果允许有相同编号的存在,也是只修改一处位置,如下:

} else if temp.next.no >= newHeroNode.no {

//说明 newHeroNode 就应该插入到 temp 后面

break

} else if temp.next.no == newHeroNode.nc {

//说明我们链表中已经有这 no,就不然插入.

flag = false

Break

上文代码只修改了一处,即将“>”改成了>=.修改后保存并运行,运行结果如下:

D:\goproject\src\go_code\chapter20\singlelink\go run main.go

[1,宋江,及时雨1==>[2,卢俊义,玉麒麟1==>[3,吴用,智多星1==>[3.林冲,豹子头1==>

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