0

0

链表有没有其他的表现形式?

醉折花枝作酒筹

醉折花枝作酒筹

发布时间:2021-07-27 17:52:53

|

2018人浏览过

|

来源于segmentfault

转载

在上篇文章中,我们已经说过了链表除了简单的那一种单向链表外,还有其它的几种形式。当然,这也是链表这种结构的一大特点,非常地灵活和方便。我们简单的想一想,如果让最后一个节点的next指回第一个节点,那么这就样就形成了一个环,这就是一个循环链表了。

如果我们在每个节点上增加一个指向上一个节点的 prev 属性,那么这个链表就变成了一个双向链表了。如果我们在双向链表的基础上也让最后一个节点的 next 指向第一个节点,同时让第一个节点的 prev 指向最后一个节点,这不就是一个双向循环链表了嘛。下面我们就来具体的看一看。

循环链表

就像上文所说的,我们让最后一个节点指向第一个节点,这样形成的链表就是一个循环链表,如下图所示:

bVcTAuV.webp.jpg

关于循环的链表的操作我们不做详细的说明,其实大部分代码和单向链表是一样的,只是需要注意两个地方:

1.初始化、插入操作的时候,注意最后一个节点的指向,最后一个节点的 next 要指向第一个节点

2.判断链表遍历是否完成的条件为 item-youjiankuohaophpcnnext == head ,也就是说,判断这个节点的下一个节点如果是头节点的话,链表就遍历完成了。

双向链表

双向链表则是在 LinkedList 这个类里面增加一个属性来指向上一个节点。

// 双向链表
class LinkedList
{
    public $data;

    public $prev;
    public $next;
}

bVcTAuW.webp.jpg

接下来,我们初始化一个双向链表。

/**
 * 生成链表
 */
function createLinkedList()
{
    $list = new LinkedList();
    $list->data = null;
    $list->next = null;
    $list->prev = null; // ** 全部都初始化为 null **
    return $list;
}

/**
 * 初始化链表
 * @param array $data 链表中要保存的数据,这里以数组为参考
 * @return LinkedList 链表数据
 */
function Init(array $data)
{
    // 初始化
    $list = createLinkedList();
    $r = $list;
    foreach ($data as $key => $value) {
        $link = new LinkedList();
        $link->data = $value;
        $link->next = null;
        $r->next = $link;
        $link->prev = $r; // ** 增加上级指向 **
        $r = $link;
    }
    return $list;
}

$link = Init(range(1, 10));

var_dump($link);
var_dump($link->next->next->next->next);
// object(LinkedList)#5 (3) {
//     ["data"]=>
//     int(4)
//     ["prev"]=>
//     object(LinkedList)#4 (3) {
//       ["data"]=>
//       int(3)
//       ["prev"]=>
//       object(LinkedList)#3 (3) {
//         ["data"]=>
//         int(2)
//         ["prev"]=>
//         object(LinkedList)#2 (3) {
//           ["data"]=>
//           int(1)
//           ["prev"]=>
//           object(LinkedList)#1 (3) {
//             ["data"]=>
//             NULL
//             ["prev"]=>
//             NULL
//             ["next"]=>
//             *RECURSION*
//           }
//           ["next"]=>
//           *RECURSION*
//         }
//         ["next"]=>
//         *RECURSION*
//       }
//       ["next"]=>
//       *RECURSION*
//     }
//     ["next"]=>
//     object(LinkedList)#6 (3) {
//       ["data"]=>
//       int(5)
//       ["prev"]=>
//       *RECURSION*
//       ["next"]=>
//       object(LinkedList)#7 (3) {
//         ["data"]=>
//         int(6)
//         ["prev"]=>
//         *RECURSION*
//         ["next"]=>
//         object(LinkedList)#8 (3) {
//           ["data"]=>
//           int(7)
//           ["prev"]=>
//           *RECURSION*
//           ["next"]=>
//           object(LinkedList)#9 (3) {
//             ["data"]=>
//             int(8)
//             ["prev"]=>
//             *RECURSION*
//             ["next"]=>
//             object(LinkedList)#10 (3) {
//               ["data"]=>
//               int(9)
//               ["prev"]=>
//               *RECURSION*
//               ["next"]=>
//               object(LinkedList)#11 (3) {
//                 ["data"]=>
//                 int(10)
//                 ["prev"]=>
//                 *RECURSION*
//                 ["next"]=>
//                 NULL
//               }
//             }
//           }
//         }
//       }
//     }
//   }

echo $link->next->next->next->next->data, PHP_EOL; // 4
echo $link->next->next->next->next->prev->data, PHP_EOL; // 3

可以看出,与单向链表不同的地方就在于多增加了对于 prev 属性的操作。这里还是比较好理解的。直接打印链表会显示很多的 *RECURSION* 内容,这是 PHP 的一种输出的保护机制,这个标识说明当前这个属性变量是有递归类型的。

/**
 * 链表指定位置插入元素
 * @param LinkedList $list 链表数据
 * @param int $i 位置
 * @param mixed $data 数据
 */
function Insert(LinkedList &$list, int $i, $data)
{
    $j = 0;
    $item = $list;
    // 遍历链表,找指定位置的前一个位置
    while ($j < $i - 1) {
        $item = $item->next;
        $j++;
    }

    // 如果 item 不存在或者 $i > n+1 或者 $i < 0
    if ($item == null || $j > $i - 1) {
        return false;
    }

    // 创建一个新节点
    $s = new LinkedList();
    $s->data = $data;

    // 新创建节点的下一个节点指向原 i-1 节点的下一跳节点,也就是当前的 i 节点
    $s->next = $item->next;

    // ** 增加当前新创建的节点的上级指向 **
    $s->prev = $item;

    // 将 i-1 节点的下一跳节点指向 s ,完成将 s 插入指定的 i 位置,并让原来的 i 位置元素变成 i+1 位置
    $item->next = $s;

    // ** 将下级节点的 prev 指向新创建的这个节点 **
    $s->next->prev = $s;

    return true;
}

链表的插入其实就是增加了两行代码,一个是当前新创建的节点的上级的指向,也就是将这个新节点的上级指定为 i-1 个节点。而另一个是将原来 i 位置节点的上级指向修改为当前新创建的这个节点。

Bolt.new
Bolt.new

Bolt.new是一个免费的AI全栈开发工具

下载
/**
 * 删除链表指定位置元素
 * @param LinkedList $list 链表数据
 * @param int $i 位置
 */
function Delete(LinkedList &$list, int $i)
{
    $j = 0;
    $item = $list;
    // 遍历链表,找指定位置的前一个位置
    while ($j < $i - 1) {
        $item = $item->next;
        $j++;
    }
    // 如果 item 不存在或者 $i > n+1 或者 $i < 0
    if ($item == null || $j > $i - 1) {
        return false;
    }

    // 使用一个临时节点保存当前节点信息,$item 是第 i-1 个节点,所以 $item->next 就是我们要找到的当前这个 i 节点
    $temp = $item->next;
    // 让当前节点,也就是目标节点的上一个节点, i-1 的这个节点的下一跳(原来的 i 位置的节点)变成原来 i 位置节点的下一跳 next 节点,让i位置的节点脱离链条
    $item->next = $temp->next;

    // ** 让目标下一个节点的上级指针指向当前这个节点 **
    $temp->next->prev = $item;

    return true;
}

与插入节点操作类似,删除节点操作除了将 i-1 个位置节点的数据的下一个节点的指向变为 i 节点的下一级节点的指向之外,还要将 i 的下一级节点的上级节点指向改为 i-1 节点。

其实,双向链表的定义和操作相比单向链表来说差别并不大,就是多了一个 prev 用来指向上一级节点而已,本质上也只是多了对于 prev 这个属性的操作而已。那么,多出来的这一个上级指针能带来什么好处呢?在遍历链表的时候,我们通过 prev ,就多了一种遍历方式,也就是反向的对链表进行遍历。在查找某个元素的时候,我们可以从两个方向同时进行查找,效率是不是一下子就提升了一倍。原来 O(n) 的时间复杂度瞬间可以变成 O(n/2) 的时间复杂度。

双向循环链表

最后,我们也简单的来介绍一下双向循环链表。顾名思义,它就是在双向链表的基础上加上循环链表的概念。让最后一个节点的 next 指向头节点,让头节点的 prev 指向最后一个节点。说起来容易但实现起来其实要复杂很多,因为你不仅要关注最后一个节点的下级节点指向问题,而且还要关注头节点的上级指向问题。所以在这里我们就不多做代码演示了,最主要的就是在插入和删除头、尾节点的时候需要多注意它们上下级节点的指向。

bVcTAuX.webp.jpg

总结

突然发现新大陆了吧?链表原来还有这么多种形式。当然,这还没有说完,我们还有一个很高大上的十字链表没说,不过其实十字链表也只是增加了更多的指向属性而已,基本的数据域永远都还是那一个 data 。其实最普通的单向链表,也就是上一篇文章详细介绍的那个才是我们对于链表学习真正要掌握的重点。

因此,大家不必焦虑,也不用恐慌,掌握好普通的单向链表你就可以秒杀绝大部分人了,而今天学习的这些呢?能掌握最好,掌握不了最少混个脸熟就可以了,做人,最重要的是开心了,不要把自己逼的太狠,太狠的话,要么成龙,要么成虫,认清自己的现状和能力才是最重要的。

关于线性表的内容到此为止。物理结构的存储问题就是这样了,接下来我们就要逻辑结构的世界了。也是从最简单的开始,那就是栈和队列,不要怕,它们和 树、图 比起来真的是洒洒水啦!!

测试代码:

https://github.com/zhangyue0503/Data-structure-and-algorithm/blob/master/2.线性表/source/2.4%20链表的其它形式.php

推荐学习:php视频教程

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

WorkBuddy
WorkBuddy

腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践

本专题围绕 C# 在现代后端架构中的微服务实践展开,系统讲解基于 ASP.NET Core 构建可扩展服务体系的核心方法。内容涵盖服务拆分策略、RESTful API 设计、服务间通信、API 网关统一入口管理以及服务治理机制。通过真实项目案例,帮助开发者掌握构建高可用微服务系统的关键技术,提高系统的可扩展性与维护效率。

76

2026.03.11

Go高并发任务调度与Goroutine池化实践
Go高并发任务调度与Goroutine池化实践

本专题围绕 Go 语言在高并发任务处理场景中的实践展开,系统讲解 Goroutine 调度模型、Channel 通信机制以及并发控制策略。内容包括任务队列设计、Goroutine 池化管理、资源限制控制以及并发任务的性能优化方法。通过实际案例演示,帮助开发者构建稳定高效的 Go 并发任务处理系统,提高系统在高负载环境下的处理能力与稳定性。

38

2026.03.10

Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践
Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践

本专题围绕 Kotlin 在 Android 应用开发中的架构实践展开,重点讲解模块化设计与组件化开发的实现思路。内容包括项目模块拆分策略、公共组件封装、依赖管理优化、路由通信机制以及大型项目的工程化管理方法。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建结构清晰、易扩展且维护成本低的 Android 应用架构体系,提升团队协作效率与项目迭代速度。

83

2026.03.09

JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践
JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践

本专题围绕 JavaScript 在浏览器中的执行与渲染机制展开,系统讲解 DOM 构建、CSSOM 解析、重排与重绘原理,以及关键渲染路径优化方法。内容涵盖事件循环机制、异步任务调度、资源加载优化、代码拆分与懒加载等性能优化策略。通过真实前端项目案例,帮助开发者理解浏览器底层工作原理,并掌握提升网页加载速度与交互体验的实用技巧。

97

2026.03.06

Rust内存安全机制与所有权模型深度实践
Rust内存安全机制与所有权模型深度实践

本专题围绕 Rust 语言核心特性展开,深入讲解所有权机制、借用规则、生命周期管理以及智能指针等关键概念。通过系统级开发案例,分析内存安全保障原理与零成本抽象优势,并结合并发场景讲解 Send 与 Sync 特性实现机制。帮助开发者真正理解 Rust 的设计哲学,掌握在高性能与安全性并重场景中的工程实践能力。

223

2026.03.05

PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践
PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践

本专题围绕 PHP 在现代 Web 后端开发中的高性能实践展开,重点讲解基于 Laravel 框架构建可扩展 API 服务的核心方法。内容涵盖路由与中间件机制、服务容器与依赖注入、接口版本管理、缓存策略设计以及队列异步处理方案。同时结合高并发场景,深入分析性能瓶颈定位与优化思路,帮助开发者构建稳定、高效、易维护的 PHP 后端服务体系。

458

2026.03.04

AI安装教程大全
AI安装教程大全

2026最全AI工具安装教程专题:包含各版本AI绘图、AI视频、智能办公软件的本地化部署手册。全篇零基础友好,附带最新模型下载地址、一键安装脚本及常见报错修复方案。每日更新,收藏这一篇就够了,让AI安装不再报错!

169

2026.03.04

Swift iOS架构设计与MVVM模式实战
Swift iOS架构设计与MVVM模式实战

本专题聚焦 Swift 在 iOS 应用架构设计中的实践,系统讲解 MVVM 模式的核心思想、数据绑定机制、模块拆分策略以及组件化开发方法。内容涵盖网络层封装、状态管理、依赖注入与性能优化技巧。通过完整项目案例,帮助开发者构建结构清晰、可维护性强的 iOS 应用架构体系。

246

2026.03.03

C++高性能网络编程与Reactor模型实践
C++高性能网络编程与Reactor模型实践

本专题围绕 C++ 在高性能网络服务开发中的应用展开,深入讲解 Socket 编程、多路复用机制、Reactor 模型设计原理以及线程池协作策略。内容涵盖 epoll 实现机制、内存管理优化、连接管理策略与高并发场景下的性能调优方法。通过构建高并发网络服务器实战案例,帮助开发者掌握 C++ 在底层系统与网络通信领域的核心技术。

34

2026.03.03

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
PHP课程
PHP课程

共137课时 | 13.4万人学习

JavaScript ES5基础线上课程教学
JavaScript ES5基础线上课程教学

共6课时 | 11.3万人学习

PHP新手语法线上课程教学
PHP新手语法线上课程教学

共13课时 | 1.0万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号