有序链表

来源：互联网发布：玩游戏网络延迟不稳定编辑：程序博客网时间：2024/05/02 04:51

链表中有时候需要对数据的顺序有所要求，对于一些应用来说链表中保持数据有序是有意义的一件事，下面就围绕有序链表，说明有序链表的创建和利用链表实现排序。

在有序链表插入一个数据项，可以采用之前的插入排序的思想，通过局部有序实现数据的排序。插入数据通常在链表中有三种方式：在链表头部、尾部、中间。这三种方式需要考虑到。

有序链表的创建过程

和一般链表创建一样，首先创建一个结点node，包括一个自身的引用。

class Link3{    public int data;    Link3 next;    public Link3(int data)    {        this.data=data;    }    public void showData()    {        System.out.println("data "+data);    }}

链表添加数据需要考虑几种不同情况，可以将在中间插入数据和链表尾部插入数据归为一类，在表头插入数据是另外一类；

public void add( int key)    {        Link3 newNode=new Link3(key);        //先向链表中添加数据，再进行排序        Link3 privious=null;        Link3 current=first;        while(current!=null&&current.data<key)//指针后移        {            privious=current;            current=current.next;           }        if(privious==null)//如果数据再链表头部插入        {            first=newNode;        }        //如果不是在链表头部插入        else        {            //newNode=privious;            privious.next=newNode;        }        newNode.next=current;       }

添加一个Node主要是两个步骤，将前一个节点的自引用指向该节点，另外该节点的自引用指向下一个节点。引入privious是为了找到上一个节点和要指向的下一个节点。

privious=current;current=current.next;

这是根据数据大小从前向后搜索。除此之外就是常见链表的删除数据和显示操作了。

public Link3 remove()    {        Link3 temp=first;        first=first.next;        return temp;    }public void showList()    {        Link3 current=first;        while(current!=null)        {           current.showData();           current=current.next;        }    }

测试及测试结果：

        SortLinkList linklist=new SortLinkList();        linklist.add(1);        linklist.add(2);        linklist.add(3);        linklist.add(4);        linklist.add(8);        linklist.add(7);        linklist.add(6);        linklist.add(5);        linklist.showList();        linklist.remove();        linklist.remove();        linklist.showList();

data 1data 2data 3data 4data 5data 6data 7data 8data 3data 4data 5data 6data 7data 8

有序链表的效率

有序链表插入和删除某一项最多需要O（N）次比较，但是可以在O（1）时间内删除内找到或删除最小值，因为其总在链表头部。链表可以用于一种高效的排序机制。假设有一个无序数组，如果从这个数组中取出数据，之后将数据插入链表并同时进行插入排序，之后将数据从链表中删除，更新到数组中，这样数组就可以排好序了。这样排序的方式比传统的插入排序要好一些，因为少了一些复制。

这里写图片描述

下面给出以上示意图的实现代码：

public class SortLinkListArrayApp {    /**     * @param args     */    public static void main(String[] args) {        // TODO Auto-generated method stub        int size=8;        Link4[] linkArray=new Link4[size];        for(int j=0;j<size;j++)        {             int n=(int)(Math.random()*10);             Link4 newNode=new Link4(n);             linkArray[j]=newNode;          }        //输出排序之前的数组        System.out.println("排序之前的数据：");        for(int k=0;k<size;k++)        {            linkArray[k].showData();        }        //排序        SortLinkListArray sortLink=new SortLinkListArray(linkArray);        //将排序后的数据存入Link数组，更新数据        for(int m=0;m<size;m++)        {            linkArray[m]=sortLink.remove();        }        //输出排序后的数组        System.out.println("排序之后的数据：");        for(int n=0;n<size;n++)        {            //System.out.println(linkArray[n].data);            linkArray[n].showData();        }    }}class Link4{    public int data;    Link4 next;    public Link4(int data)    {        this.data=data;    }    public void showData()    {        System.out.println("data "+data);    }}class SortLinkListArray{    Link4 first;    //此处通过构造函数进行排序 Link数组作为参数进行传递    public SortLinkListArray(Link4[] linkArr)    {        first=null;        for(int i=0;i<linkArr.length;i++)        {            this.add(linkArr[i].data);        }    }    public void add( int key)    {        Link4 newNode=new Link4(key);        //先向链表中添加数据，再进行排序        Link4 privious=null;        Link4 current=first;        while(current!=null&&current.data<key)//指针后移        {            privious=current;            current=current.next;           }        if(privious==null)//如果数据再链表头部插入        {            first=newNode;        }        //如果不是在链表头部插入        else        {            //newNode=privious;            privious.next=newNode;        }        newNode.next=current;    }    public Link4 remove()    {        Link4 temp=first;        first=first.next;        return temp;    }    public void showList()    {        Link4 current=first;        while(current!=null)        {           current.showData();           current=current.next;        }    }}

以下是测试结果：

排序之前的数据：data 2data 2data 4data 9data 1data 3data 2data 1排序之后的数据：data 1data 1data 2data 2data 2data 3data 4data 9

每次输入数据不同，因此排序输出也不相同。但是也需要考虑这种排序的劣势：在排序时内存中会同时存在数组和链表。开辟的内存差不多两倍内存大小。但是有现成的有序链表类可用，利用该链表来进行插入排序对不太大的数组排序还是比较便利。

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