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C++ 链表查找操作
2023-07-05 16:36:29 深夜i     --     --
C++ 链表 查找 操作

在 C++ 中,链表是一种常见的数据结构,用于存储一系列元素。链表中的每个元素都包含一个指向下一个元素的指针,这样就可以通过遍历链表来访问每个元素。

查找操作是链表中最常见的操作之一。在链表中查找指定元素有两种方式:线性查找和二分查找。

线性查找

线性查找是从链表的头部开始遍历整个链表,直到找到目标元素或者到达链表的末尾。这个方法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是链表中元素的数量。

以下是一个简单的实现:


Node* searchList(Node* head, int target) {

  Node* ptr = head;

  while (ptr != NULL) {

    if (ptr->data == target)

      return ptr;

    

    ptr = ptr->next;

  }

  return NULL;

}

在这个函数中,我们从链表的头部开始遍历整个链表。对于每个节点,我们检查它是否等于目标元素。如果是,我们就返回这个节点;如果不是,我们就继续遍历下一个节点。如果遍历完整个链表都没有找到目标元素,我们就返回 NULL。

二分查找

二分查找是一种更高效的搜索算法,它要求链表中的元素按照一定的顺序排列(如升序或降序)。在二分查找中,我们首先将目标元素与链表的中间元素进行比较。如果目标元素小于中间元素,则我们在链表的左半部分继续查找;如果目标元素大于中间元素,则我们在链表的右半部分继续查找;如果目标元素等于中间元素,则我们已经找到了它。

以下是一个简单的实现:


Node* binarySearchList(Node* head, int target) {

  Node* left = head;

  Node* right = NULL;

  while (head != NULL && head->data != target)

    right = head;

    head = head->next;

  

  if (head == NULL)

    return NULL;

  

  if (left == right)

    return left;

  

  Node* mid = left;

  while (mid->next != right && mid != right)

    mid = mid->next;

  

  if (mid->data == target)

    return mid;

  

  if (mid->data > target) {

    return binarySearchList(left, target);

  }

  return binarySearchList(mid, target);

}

在这个函数中,我们首先使用线性查找找到链表中的中间元素。然后,我们将目标元素与中间元素进行比较。如果目标元素等于中间元素,则我们已经找到它;否则,如果目标元素小于中间元素,则我们在链表的左半部分继续查找;如果目标元素大于中间元素,则我们在链表的右半部分继续查找。

总结

链表是一种常见的数据结构,在 C++ 中使用十分广泛。在链表中进行查找操作时,可以使用线性查找和二分查找两种算法。线性查找的时间复杂度为 O(n),其中 n 是链表中元素的数量;而二分查找的时间复杂度为 O(log n),其中 n 是链表中元素的数量。因此,当链表中的元素按照一定的顺序排列时,可以使用二分查找提高查找操作的效率。

  
  

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