1，如何遍历单链表中的每一个数据元素？
1，当前单链表遍历方法：
1，插入的时间复杂度为 O(n)，而遍历的时间复杂度为 O(n*n)；
2，遗憾的事实：
1，不能以线性的时间复杂度完成单链表的遍历；
新的需求：
1，为单链表提供新的方法，在线性时间内完成遍历；
3，设计思路（游标）：
1，在单链表内部定义一个游标（Node* m_current）；
2，遍历开始前将游标指向位置为 0 的数据元素；
3，获取游标指向的数据元素；
4，通过结点中的 next 指针移动游标；
（5），从程序的角度来看，从链表的第 0 个元素一直遍历到最后一个元素，一个 next 指针就够了；
4，设计思路（游标）：
1，提供一组遍历相关的函数，以线性的时间复杂度遍历链表；
1，move()，将游标定位到目标位置；
2，next()，移动游标；
3，current()，获取游标所指向的数据元素；
4，end()，获取是否达到尾部（是否为空）；
5，遍历函数原型设计：
1，bool move(int i, int step = 1);
2，bool end();
3，T current();
4，bool next();
6，单链表的遍历实现：
1 /* 以下四个函数move()，end()，next()，current()是为了将遍历输出函数时间复杂度由O(n*n)降为O(n)；其中 move() 函数时间复杂度为 i，其后三个函数在 for() 循环中加起来的时间复杂度为才为 O(n)，很经典 */
2
3 virtual bool move(int i, int step = 1) // 从第 i 个位置移动，每次移动 1 个//位置； O(n)
4 {
5 bool ret = ( (0<= i) && (i<m_length) && (0<step));
6
7 if( ret )
8 {
9 m_current = position(i)->next; // 定位到节点i，不是第 i 个节点，//所以要加上next，这里时间复杂度严格来说是 i，配合着后面的 next() 函数的移动，//则最终的时间复杂度才是 n；
10 m_step = step; // 将每次要移动的值传进来
11 }
12 return ret;
13 }
14
15 virtual bool end() // 判断当前的游标是否结束
16 {
17 return (m_current == NULL); // 这里不可写成赋值了
18 }
19
20 virtual T current() // 获取游标当前位置的值
21 {
22 if( !end() ) // m_current != NULL ==> !end()，这里是判断当前指针的有效性；
23 {
24 return m_current->value;
25 }
26 else
27 {
28 THROW_EXCEPTION(InvalidOperationException, "No value at current position ...");
29 }
30 }
31
32 virtual bool next() // 移动游标
33 {
34 int i = 0;
35
36 while( (i<m_step) && (!end()) ) // 这里的 !end() 是为了判m_step 步幅是否//会将指针指向空，所以在 move() 不用判断 step 的小于范围；
37 {
38 m_current = m_current->next;
39 i++;
40 }
41
42 return (i == m_step);
43 }
7，单链表内部的一次封装：
1，这样的封装是因为面向对象里面的主导思想有封装，所以采纳这样的封装；
2，保护的函数，因为是内部的；
8，小结：
1，单链表的遍历需要在线性时间内完成；
2，在单链表内部定义游标变量，通过游标变量提高效率；
3，遍历相关的成员函数是相互依赖、相互配合的关系；
4，封装结点的申请和删除操作更有利于增强扩展性（见后续静态单链表的实现）；
原文地址：https://www.cnblogs.com/dishengAndziyu/p/10921915.html
时间： 2024-07-30 19:02:15