Lista legată derulată | Setul 1 (Introducere)

Lista legată derulată | Setul 1 (Introducere)

La fel ca și matricea și lista legată, Lista Linked derulată este, de asemenea, o structură de date liniară și este o variantă a unei liste legate. 

De ce avem nevoie de o listă conectată derulată?

Unul dintre cele mai mari avantaje ale listelor legate față de matrice este că inserarea unui element în orice locație necesită doar O(1). Totuși, problema aici este că pentru a căuta un element dintr-o listă legată este nevoie de O(n). Așadar, pentru a rezolva problema căutării, adică reducerea timpului de căutare a elementului, a fost propus conceptul de liste conectate derulate. Lista legată desfășurată acoperă avantajele atât ale matricei, cât și ale listei legate, deoarece reduce supraîncărcarea de memorie în comparație cu listele simple legate prin stocarea mai multor elemente la fiecare nod și are, de asemenea, avantajul inserării și ștergerii rapide ca și a unei liste legate.

Lista legată derulată | Setul 1 (Introducere) lista de linkuri dezactivate

Avantaje:

  • Datorită comportamentului în cache, căutarea liniară este mult mai rapidă în listele legate derulate.
  • În comparație cu lista obișnuită legată, necesită mai puțin spațiu de stocare pentru indicatori/referințe.
  • Efectuează operațiuni precum ștergerea inserției și traversarea mai rapid decât listele obișnuite legate (deoarece căutarea este mai rapidă).

Dezavantaje:

  • Taxa generală per nod este comparativ mai mare decât listele cu legături unice. Consultați un exemplu de nod din codul de mai jos

Exemplu: Să presupunem că avem 8 elemente, deci sqrt(8)=2,82 care se rotunjește la 3. Deci fiecare bloc va stoca 3 elemente. Prin urmare, pentru a stoca 8 elemente vor fi create 3 blocuri din care primele două blocuri vor stoca 3 elemente, iar ultimul bloc va stoca 2 elemente.

Cum devine mai bună căutarea în listele conectate derulate?

Deci, luând exemplul de mai sus, dacă vrem să căutăm al 7-lea element din listă, parcurgem lista de blocuri până la cea care conține al 7-lea element. Este nevoie doar de O(sqrt(n)), deoarece am găsit-o fără a merge mai mult de sqrt(n) blocuri. 

Implementare simplă:

Programul de mai jos creează o listă conexă simplă, derulată, cu 3 noduri care conțin un număr variabil de elemente în fiecare. De asemenea, traversează lista creată.

C++
   // C++ program to implement unrolled linked list    // and traversing it.    #include          using     namespace     std  ;   #define maxElements 4    // Unrolled Linked List Node    class     Node      {         public  :      int     numElements  ;         int     array  [  maxElements  ];         Node     *  next  ;      };      /* Function to traverse an unrolled linked list    and print all the elements*/   void     printUnrolledList  (  Node     *  n  )      {         while     (  n     !=     NULL  )         {         // Print elements in current node       for     (  int     i  =  0  ;     i   <  n  ->  numElements  ;     i  ++  )         cout   < <  n  ->  array  [  i  ]   < <  ' '  ;         // Move to next node       n     =     n  ->  next  ;         }      }      // Program to create an unrolled linked list    // with 3 Nodes    int     main  ()      {         Node  *     head     =     NULL  ;         Node  *     second     =     NULL  ;         Node  *     third     =     NULL  ;         // allocate 3 Nodes       head     =     new     Node  ();      second     =     new     Node  ();      third     =     new     Node  ();      // Let us put some values in second node (Number       // of values must be less than or equal to       // maxElement)       head  ->  numElements     =     3  ;         head  ->  array  [  0  ]     =     1  ;         head  ->  array  [  1  ]     =     2  ;         head  ->  array  [  2  ]     =     3  ;         // Link first Node with the second Node       head  ->  next     =     second  ;         // Let us put some values in second node (Number       // of values must be less than or equal to       // maxElement)       second  ->  numElements     =     3  ;         second  ->  array  [  0  ]     =     4  ;         second  ->  array  [  1  ]     =     5  ;         second  ->  array  [  2  ]     =     6  ;         // Link second Node with the third Node       second  ->  next     =     third  ;         // Let us put some values in third node (Number       // of values must be less than or equal to       // maxElement)       third  ->  numElements     =     3  ;         third  ->  array  [  0  ]     =     7  ;         third  ->  array  [  1  ]     =     8  ;         third  ->  array  [  2  ]     =     9  ;         third  ->  next     =     NULL  ;         printUnrolledList  (  head  );         return     0  ;      }      // This is code is contributed by rathbhupendra   
C
   // C program to implement unrolled linked list   // and traversing it.   #include      #include      #define maxElements 4   // Unrolled Linked List Node   struct     Node   {      int     numElements  ;      int     array  [  maxElements  ];      struct     Node     *  next  ;   };   /* Function to traverse an unrolled linked list    and print all the elements*/   void     printUnrolledList  (  struct     Node     *  n  )   {      while     (  n     !=     NULL  )      {      // Print elements in current node      for     (  int     i  =  0  ;     i   <  n  ->  numElements  ;     i  ++  )      printf  (  '%d '       n  ->  array  [  i  ]);      // Move to next node       n     =     n  ->  next  ;      }   }   // Program to create an unrolled linked list   // with 3 Nodes   int     main  ()   {      struct     Node  *     head     =     NULL  ;      struct     Node  *     second     =     NULL  ;      struct     Node  *     third     =     NULL  ;      // allocate 3 Nodes      head     =     (  struct     Node  *  )  malloc  (  sizeof  (  struct     Node  ));      second     =     (  struct     Node  *  )  malloc  (  sizeof  (  struct     Node  ));      third     =     (  struct     Node  *  )  malloc  (  sizeof  (  struct     Node  ));      // Let us put some values in second node (Number      // of values must be less than or equal to      // maxElement)      head  ->  numElements     =     3  ;      head  ->  array  [  0  ]     =     1  ;      head  ->  array  [  1  ]     =     2  ;      head  ->  array  [  2  ]     =     3  ;      // Link first Node with the second Node      head  ->  next     =     second  ;      // Let us put some values in second node (Number      // of values must be less than or equal to      // maxElement)      second  ->  numElements     =     3  ;      second  ->  array  [  0  ]     =     4  ;      second  ->  array  [  1  ]     =     5  ;      second  ->  array  [  2  ]     =     6  ;      // Link second Node with the third Node      second  ->  next     =     third  ;      // Let us put some values in third node (Number      // of values must be less than or equal to      // maxElement)      third  ->  numElements     =     3  ;      third  ->  array  [  0  ]     =     7  ;      third  ->  array  [  1  ]     =     8  ;      third  ->  array  [  2  ]     =     9  ;      third  ->  next     =     NULL  ;      printUnrolledList  (  head  );      return     0  ;   }   
Java
   // Java program to implement unrolled   // linked list and traversing it.    import     java.util.*  ;   class   GFG  {       static     final     int     maxElements     =     4  ;   // Unrolled Linked List Node    static     class   Node      {         int     numElements  ;         int     []  array     =     new     int  [  maxElements  ]  ;         Node     next  ;      };      // Function to traverse an unrolled    // linked list and print all the elements   static     void     printUnrolledList  (  Node     n  )      {         while     (  n     !=     null  )         {             // Print elements in current node       for  (  int     i     =     0  ;     i      <     n  .  numElements  ;     i  ++  )         System  .  out  .  print  (  n  .  array  [  i  ]     +     ' '  );         // Move to next node       n     =     n  .  next  ;         }      }      // Program to create an unrolled linked list    // with 3 Nodes    public     static     void     main  (  String  []     args  )      {         Node     head     =     null  ;         Node     second     =     null  ;         Node     third     =     null  ;         // Allocate 3 Nodes       head     =     new     Node  ();      second     =     new     Node  ();      third     =     new     Node  ();      // Let us put some values in second       // node (Number of values must be       // less than or equal to maxElement)       head  .  numElements     =     3  ;         head  .  array  [  0  ]     =     1  ;         head  .  array  [  1  ]     =     2  ;         head  .  array  [  2  ]     =     3  ;         // Link first Node with the       // second Node       head  .  next     =     second  ;         // Let us put some values in       // second node (Number of values      // must be less than or equal to       // maxElement)       second  .  numElements     =     3  ;         second  .  array  [  0  ]     =     4  ;         second  .  array  [  1  ]     =     5  ;         second  .  array  [  2  ]     =     6  ;         // Link second Node with the third Node       second  .  next     =     third  ;         // Let us put some values in third       // node (Number of values must be      // less than or equal to maxElement)       third  .  numElements     =     3  ;         third  .  array  [  0  ]     =     7  ;         third  .  array  [  1  ]     =     8  ;         third  .  array  [  2  ]     =     9  ;         third  .  next     =     null  ;         printUnrolledList  (  head  );      }      }      // This code is contributed by amal kumar choubey    
Python3
   # Python3 program to implement unrolled   # linked list and traversing it.    maxElements   =   4   # Unrolled Linked List Node    class   Node  :   def   __init__  (  self  ):   self  .  numElements   =   0   self  .  array   =   [  0   for   i   in   range  (  maxElements  )]   self  .  next   =   None   # Function to traverse an unrolled linked list    # and print all the elements   def   printUnrolledList  (  n  ):   while   (  n   !=   None  ):   # Print elements in current node    for   i   in   range  (  n  .  numElements  ):   print  (  n  .  array  [  i  ]   end   =   ' '  )   # Move to next node    n   =   n  .  next   # Driver Code   if   __name__  ==  '__main__'  :   head   =   None   second   =   None   third   =   None   # Allocate 3 Nodes    head   =   Node  ()   second   =   Node  ()   third   =   Node  ()   # Let us put some values in second   # node (Number of values must be    # less than or equal to    # maxElement)    head  .  numElements   =   3   head  .  array  [  0  ]   =   1   head  .  array  [  1  ]   =   2   head  .  array  [  2  ]   =   3   # Link first Node with the second Node    head  .  next   =   second   # Let us put some values in second node   # (Number of values must be less than   # or equal to maxElement)    second  .  numElements   =   3   second  .  array  [  0  ]   =   4   second  .  array  [  1  ]   =   5   second  .  array  [  2  ]   =   6   # Link second Node with the third Node    second  .  next   =   third   # Let us put some values in third node   # (Number of values must be less than    # or equal to maxElement)    third  .  numElements   =   3   third  .  array  [  0  ]   =   7   third  .  array  [  1  ]   =   8   third  .  array  [  2  ]   =   9   third  .  next   =   None   printUnrolledList  (  head  )   # This code is contributed by rutvik_56   
C#
   // C# program to implement unrolled   // linked list and traversing it.    using     System  ;   class     GFG  {       static     readonly     int     maxElements     =     4  ;   // Unrolled Linked List Node    class     Node      {         public     int     numElements  ;         public     int     []  array     =     new     int  [  maxElements  ];         public     Node     next  ;      };      // Function to traverse an unrolled    // linked list and print all the elements   static     void     printUnrolledList  (  Node     n  )      {         while     (  n     !=     null  )         {         // Print elements in current node       for  (  int     i     =     0  ;     i      <     n  .  numElements  ;     i  ++  )         Console  .  Write  (  n  .  array  [  i  ]     +     ' '  );         // Move to next node       n     =     n  .  next  ;         }      }      // Program to create an unrolled linked list    // with 3 Nodes    public     static     void     Main  (  String  []     args  )      {         Node     head     =     null  ;         Node     second     =     null  ;         Node     third     =     null  ;         // Allocate 3 Nodes       head     =     new     Node  ();      second     =     new     Node  ();      third     =     new     Node  ();      // Let us put some values in second       // node (Number of values must be       // less than or equal to maxElement)       head  .  numElements     =     3  ;         head  .  array  [  0  ]     =     1  ;         head  .  array  [  1  ]     =     2  ;         head  .  array  [  2  ]     =     3  ;         // Link first Node with the       // second Node       head  .  next     =     second  ;         // Let us put some values in       // second node (Number of values      // must be less than or equal to       // maxElement)       second  .  numElements     =     3  ;         second  .  array  [  0  ]     =     4  ;         second  .  array  [  1  ]     =     5  ;         second  .  array  [  2  ]     =     6  ;         // Link second Node with the third Node       second  .  next     =     third  ;         // Let us put some values in third       // node (Number of values must be      // less than or equal to maxElement)       third  .  numElements     =     3  ;         third  .  array  [  0  ]     =     7  ;         third  .  array  [  1  ]     =     8  ;         third  .  array  [  2  ]     =     9  ;         third  .  next     =     null  ;         printUnrolledList  (  head  );      }      }      // This code is contributed by Rajput-Ji    
JavaScript
    <  script  >      // JavaScript program to implement unrolled      // linked list and traversing it.      const     maxElements     =     4  ;      // Unrolled Linked List Node      class     Node     {      constructor  ()     {      this  .  numElements     =     0  ;      this  .  array     =     new     Array  (  maxElements  );      this  .  next     =     null  ;      }      }      // Function to traverse an unrolled      // linked list and print all the elements      function     printUnrolledList  (  n  )     {      while     (  n     !=     null  )     {      // Print elements in current node      for     (  var     i     =     0  ;     i      <     n  .  numElements  ;     i  ++  )      document  .  write  (  n  .  array  [  i  ]     +     ' '  );      // Move to next node      n     =     n  .  next  ;      }      }      // Program to create an unrolled linked list      // with 3 Nodes      var     head     =     null  ;      var     second     =     null  ;      var     third     =     null  ;      // Allocate 3 Nodes      head     =     new     Node  ();      second     =     new     Node  ();      third     =     new     Node  ();      // Let us put some values in second      // node (Number of values must be      // less than or equal to maxElement)      head  .  numElements     =     3  ;      head  .  array  [  0  ]     =     1  ;      head  .  array  [  1  ]     =     2  ;      head  .  array  [  2  ]     =     3  ;      // Link first Node with the      // second Node      head  .  next     =     second  ;      // Let us put some values in      // second node (Number of values      // must be less than or equal to      // maxElement)      second  .  numElements     =     3  ;      second  .  array  [  0  ]     =     4  ;      second  .  array  [  1  ]     =     5  ;      second  .  array  [  2  ]     =     6  ;      // Link second Node with the third Node      second  .  next     =     third  ;      // Let us put some values in third      // node (Number of values must be      // less than or equal to maxElement)      third  .  numElements     =     3  ;      third  .  array  [  0  ]     =     7  ;      third  .  array  [  1  ]     =     8  ;      third  .  array  [  2  ]     =     9  ;      third  .  next     =     null  ;      printUnrolledList  (  head  );        <  /script>   

Ieșire
1 2 3 4 5 6 7 8 9  

Analiza complexității:

    Complexitatea timpului: O(n). Complexitate spațială: O(n).

În acest articol am introdus o listă nerulată și avantajele acesteia. Am arătat, de asemenea, cum să parcurgem lista. În articolul următor vom discuta în detaliu despre ștergerea inserției și valorile maxElements/numElements.

Inserare în Lista conexă derulată

 

Creați un test