Список

Связный список — структура данных, состоящая из элементов, содержащих помимо собственных данных ссылки на следующий и/или предыдущий элемент списка. С помощью списков можно реализовать такие структуры данных как стек и очередь.

Односвязный список

Простейшая реализация списка. В узлах хранятся данные и указатель на следующий элемент в списке.

Двусвязный список

Также хранится указатель на предыдущий элемент списка, благодаря чему становится проще удалять и переставлять элементы.

XOR-связный список

В некоторых случаях использование двусвязного списка в явном виде является нецелесообразным. В целях экономии памяти можно хранить только результат выполнения операции Xor над адресами предыдущего и следующего элементов списка. Таким образом, зная адрес предыдущего элемента, мы можем вычислить адрес следующего элемента.

Циклический список

Первый элемент является следующим для последнего элемента списка.

Операции на списке

Рассмотрим базовые операции на примере односвязного списка.

Вставка

Очевиден случай, когда необходимо добавить элемент ([math]newHead[/math]) в голову списка. Установим в этом элементе ссылку на старую голову, и обновим указатель на голову.

insert(newHead)
    newHead.next = head;
    head = newHead; 

Если же на нужно вставить элемент ([math]thatElement[/math]) в определенную позицию после какого-то другого элемента ([math]thisElement[/math]), то просто изменим соответствующие ссылки.

insertAfter(thisElement, thatElement)
    thatElement.next = thisElement.next; 
    thisElement.next = thatElement;

Поиск

Для того, чтобы найти элемент по значению ([math]value[/math]), будем двигаться по списку от головы до конца и сравнивать значение в элементах с искомым. Если элемента в списке нет, то возвращаем [math]NULL[/math].

Search(value)
    node = head;
    while node != NULL and value != node.value
        node = node.next;
    return node;

Удаление

Для того, чтобы удалить голову списка, переназначим указатель на голову на второй элемент списка, а голову удалим.

 function removeHead()
   if head != NULL
       tmp = head
       head = head.next
       delete tmp

Удаление элемента после заданного ([math]thisElement[/math]) происходит следующим образом: изменим ссылку на следующий элемент на следующий за удаляемым, затем удалим нужный объект.

 function removeAfter(thisElement)
   if thisElement.next != NULL
       tmp = thisElement.next
       thisElement.next = thisElement.next.next
       delete tmp

См.также

Массив с увеличением/уменьшением размера

Ссылки

• Linked list - Wikipedia

• Список - Википедия

Литература

• Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест: Алгоритмы: построение и анализ глава 11.2
• Д. Кнут: Искусство программирования том 1 глава 2.2