Danh sách List là gì

Trong khoa học máy tính, danh sách liên kết (tiếng Anh: linked list) là một tập hợp tuyến tính các phần tử dữ liệu, với thứ tự không được đưa ra bởi vị trí vật lý của chúng trong bộ nhớ. Thay vào đó, mỗi phần tử chỉ đến (Pointer) phần tử tiếp theo. Nó là một cấu trúc dữ liệu bao gồm một tập hợp các nút cùng thể hiện một dãy. Ở dạng cơ bản nhất, mỗi nút chứa: dữ liệu, và một tham chiếu (hay nói cách khác là liên kết) tới nút kế tiếp trong dãy. Cấu trúc này cho phép chèn hay loại bỏ phần tử khỏi bất kì vị trí nào trong trong chuỗi một cách hiệu quả trong quá trình lặp. Các biến thể phức tạp hơn như thêm các liên kết bổ sung, cho phép chền hay loại bỏ các nút hiệu quả hơn tại vị trí bất kì. Một nhược điểm của danh sách liên kết là thời gian truy cập là tuyến tính (và khó thực thi ống dẫn). Truy cập nhanh hơn, ví dụ như truy cập ngẫu nhiên, là không khả thi. Mảng có vùng đệm (cache locality) tốt hơn so với danh sách liên kết.

Danh sách List là gì

Một danh sách liên kết có nút chứa 2 trường: một giá trị nguyên và một nút liên kết đến nút tiếp theo. Nút cuối cùng được liên kết với bộ kết thúc (terminator) để biểu thị phần cuối của danh sách.

Danh sách liên kết là một trong những cấu trúc dữ liệu đơn giản và phổ biến nhất. Nó có thể được dùng để hiện thực một số kiểu dữ liệu trừu tượng phổ biến khác, bao gồm danh sách (list), ngăn xếp (stack), hàng đợi, mảng kết hợp, và S-expression, mặc dù không có gì lạ khi hiện thực các cấu trúc dữ liệu đó mà không dựa trên nền tảng của danh sách liên kết.

Lợi ích chính của danh sách liên kết so với mảng thông thường là các phần tử danh sách có thể được chèn hay xóa một cách dễ dàng mà không cần phân bổ lại hoặc sắp xếp lại toàn bộ cấu trúc vì các mục dữ liệu không cần được lưu trữ liên tục trong bộ nhớ hay trên đĩa, trong khi tái cấu trúc một mảng tại thời gian chạy là một hoạt động tốn kém hơn nhiều. Danh sách liên kết cho phép chèn hay xóa nút tại bất kì điểm nào trong danh sách.

Mặc khác, vì bản thân danh sách liên kết được liên kết đơn giản nên không cho phép truy cập ngẫu nhiên tới dữ liệu hoặc bất kì hình thức đánh chỉ mục hiệu quả nào, nhiều toán tử cơ bản như lấy nút cuối cùng của danh sách, tìm một nút có chứa dữ liệu đã cho, hay tìm vị trí của nút để chèn một nút mới sẽ yêu cầu lặp qua hầu hết hoặc tất cả các phần tử của danh sách. Những ưu điểm và nhược điểm của danh sách liên kết được đưa ra dưới đây. Danh sách liên kết là động, vì vậy độ dài của nó có thể tăng hay giảm khi cần thiết. Mỗi nút không cần phải theo nút trước đó trong bộ nhớ.

  • Juan, Angel (2006). “Ch20 –Data Structures; ID06 - PROGRAMMING with JAVA (slide part of the book 'Big Java', by CayS. Horstmann)” (PDF). tr. 3. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 6 tháng 1 năm 2012. Truy cập ngày 8 tháng 3 năm 2019.
  • Black, Paul E. (ngày 16 tháng 8 năm 2004). Pieterse, Vreda; Black, Paul E. (biên tập). “linked list”. Dictionary of Algorithms and Data Structures. National Institute of Standards and Technology. Truy cập ngày 14 tháng 12 năm 2004.
  • Antonakos, James L.; Mansfield, Kenneth C., Jr. (1999). Practical Data Structures Using C/C++. Prentice-Hall. tr. 165–190. ISBN 0-13-280843-9.
  • Collins, William J. (2005) [2002]. Data Structures and the Java Collections Framework. New York: McGraw Hill. tr. 239–303. ISBN 0-07-282379-8.
  • Cormen, Thomas H.; Leiserson, Charles E.; Rivest, Ronald L.; Stein, Clifford (2003). Introduction to Algorithms. MIT Press. tr. 205–213, 501–505. ISBN 0-262-03293-7.
  • Cormen, Thomas H.; Leiserson, Charles E.; Rivest, Ronald L.; Stein, Clifford (2001). “10.2: Linked lists”. Introduction to Algorithms (ấn bản 2). MIT Press. tr. 204–209. ISBN 0-262-03293-7.
  • Green, Bert F., Jr. (1961). “Computer Languages for Symbol Manipulation”. IRE Transactions on Human Factors in Electronics (2): 3–8. doi:10.1109/THFE2.1961.4503292.
  • McCarthy, John (1960). “Recursive Functions of Symbolic Expressions and Their Computation by Machine, Part I”. Communications of the ACM. 3 (4): 184. doi:10.1145/367177.367199.
  • Knuth, Donald (1997). “2.2.3-2.2.5”. Fundamental Algorithms (ấn bản 3). Addison-Wesley. tr. 254–298. ISBN 0-201-89683-4.
  • Newell, Allen; Shaw, F. C. (1957). “Programming the Logic Theory Machine”. Proceedings of the Western Joint Computer Conference: 230–240.
  • Parlante, Nick (2001). “Linked list basics” (PDF). Stanford University. Truy cập ngày 21 tháng 9 năm 2009.
  • Sedgewick, Robert (1998). Algorithms in C. Addison Wesley. tr. 90–109. ISBN 0-201-31452-5.
  • Shaffer, Clifford A. (1998). A Practical Introduction to Data Structures and Algorithm Analysis. New Jersey: Prentice Hall. tr. 77–102. ISBN 0-13-660911-2.
  • Wilkes, Maurice Vincent (1964). “An Experiment with a Self-compiling Compiler for a Simple List-Processing Language”. Annual Review in Automatic Programming. Pergamon Press. 4 (1): 1. doi:10.1016/0066-4138(64)90013-8.
  • Wilkes, Maurice Vincent (1964). “Lists and Why They are Useful”. Proceeds of the ACM National Conference, Philadelphia 1964. ACM (P–64): F1–1.
  • Shanmugasundaram, Kulesh (ngày 4 tháng 4 năm 2005). “Linux Kernel Linked List Explained”. Truy cập ngày 21 tháng 9 năm 2009.
  • Description from the Dictionary of Algorithms and Data Structures
  • Introduction to Linked Lists, Stanford University Computer Science Library
  • Linked List Problems, Stanford University Computer Science Library
  • Open Data Structures - Chapter 3 - Linked Lists
  • Patent for the idea of having nodes which are in several linked lists simultaneously (note that this technique was widely used for many decades before the patent was granted)

Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Danh_sách_liên_kết&oldid=67908072”

Đăng bởi: Admin | Lượt xem: 4879 | Chuyên mục: C/C++

List là một danh sách chứa các đối tượng (các nút(node) – lưu trữ các thông tin dữ liệu và địa chỉ của nút kế tiếp, nút trước đó) liên kết với nhau và cho phép chèn thêm hay xóa bất kì một đối tượng nào trong danh sách. Là một cấu trúc dữ liệu cơ bản để biết thêm các bạn tham khảo tại danh sách liên kết đơn. 

Ưu điểm : chèn và loại bỏ phần tử ở bất cứ vị trí nào trong container nếu biết được interator trỏ đến phần tử đó, (với độ phức tạp là O(1)). Nếu chưa biết interator của phần tử cần xóa hoặc ở vị trí cần chèn thì có thể tìm iterator đó thông qua begin() hoặc end().

Nhược điểm : khả năng truy cập tới phần tử, nó không thể truy xuất A[0] hay A[3] được mà phải thông qua vị trí đầu hoặc cuối của list. ( với độ phức tạp là O(n)).

**Lưu ý : end() không phải là iterator trỏ tới phần tử cuối cùng mà trỏ tới sau phần tử cuối cùng.

Đầu tiên ta phải khai báo thư viện :

Một số cách khai báo list thường dùng là:

Khai báo list rỗng:

list<kiểu_dữ_liệu> tên_list; // ví dụ list<int> a;

Khai báo list khi biết trước size của nó:

list<kiểu_dữ_liệu> tên_list(Size); //ví dụ list<int> a(5); a =[0,0,0,0,0]

Khai báo list khi biết trước size và giá trị khởi tạo:

list<kiểu_dữ_liệu> tên_list(Size,value); //ví dụ list<int> a(3,2); a =[2,2,2]

Duyệt list:

Khi duyệt các phần tử trong list chúng ta phải làm quen với 1 kiểu dữ liệu là iterator, hiểu đơn giản thì đây là một con trỏ.

for (list<int>::iterator it = a.begin(); it !=a.end(); it++)

VD1 : Cho một số tự nhiên n. Hãy khởi tạo một list chứa lần lượt các số nguyên từ 1 đến n 

list<int> initList(int n) { list<int> a; for (int i = 1; i <= n; i++){ a.push_back(i); } return a; } vector<int> verifyFunction(int n) { list<int> lst = initList(n); vector<int> res(lst.begin(), lst.end()); return res; }

VD2 : Cho một list line gồm các số nguyên. Hãy tính tổng phẩn tử đầu tiên và phần tử cuối cùng trong list đó, nếu list rỗng trả về -1, còn nếu list chỉ có một phần tử thì trả về phần tử đó.

Gợi ý : 

  • Với line = [1, 2, 3, 4], thì verifyFunction(line) = 5.
  • Với line = [7], thì verifyFunction(line) = 7.
  • Để lấy giá trị đầu tiên trong list, ta dùng hàm front().
  • Để lấy giá trị cuối cùng trong list, ta dùng hàm back().
  • Để kiểm tra list có rỗng hay không, ta dùng hàm empty() (hàm trả về true nếu list rỗng, ngược lại trả về false).
  • Để lấy kích thước (số phần tử) của list, ta dùng hàm size().

** Lưu ý : Trong list không thể truy vấn đến các phần tử giống như mảng và vector, không thể sử dụng như a[0], a[1], a[2],

Code mẫu :

int sumOfFirstAndLastElement(list<int> linkedList) { if (linkedList.size() == 0) return -1; if (linkedList.size() == 1) return linkedList.front(); return linkedList.front() + linkedList.back(); } int verifyFunction(vector<int> v) { list<int> l(v.begin(), v.end()); return sumOfFirstAndLastElement(l); }

Bài sau chúng ta sẽ tiếp tục với bài tập về List để hiểu sâu hơn. Chúc các bạn học vui vẻ <3