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B3631 单向链表-模拟链表

news 来源：原创 2025/5/13 22:31:34

来源 ：题目链接-洛谷

B3631 单向链表

单向链表

题目描述

实现一个数据结构，维护一张表（最初只有一个元素 1 1 1）。需要支持下面的操作，其中 x x x 和 y y y 都是 1 1 1 到 1 0 6 10^6 106 范围内的正整数，且保证任何时间表中所有数字均不相同，操作数量不多于 1 0 5 10^5 105：

  • 1 x y ：将元素 y y y 插入到 x x x 后面；
  • 2 x ：询问 x x x 后面的元素是什么。如果 x x x 是最后一个元素，则输出 0 0 0；
  • 3 x：从表中删除元素 x x x 后面的那个元素，不改变其他元素的先后顺序。

输入格式

第一行一个整数 q q q 表示操作次数。

接下来 q q q 行，每行表示一次操作，操作具体间题目描述。

输出格式

对于每个操作 2，输出一个数字，用换行隔开。

样例 #1

样例输入 #1

6
1 1 99
1 99 50
1 99 75
2 99
3 75
2 1

样例输出 #1

75
99

题意

对值x和值y进行一系列在链表中插入、删除节点、查找节点的操作（没有给出数据位置，所以常规的下标处理数据会不正确）

思路

思考:　如何根据值能够快速的插入／查找数据的位置？？
（链表能快速删除和插入，但是需要知道具体位置，需要遍历）
（常规的vector能快速查找，但是删除和插入需要耗费很多时间）

STL中链表的局限性：

  1. 迭代器访问速度：虽然 在操作上有良好的时间复杂度，但它并不具备随机访问特性。 每次访问某个特定元素时，都需要从头或尾遍历链表到该位置，这会导致性能问题。list
  2. 内存分配： 会频繁进行内存分配和释放，尤其是在链表的大小较大时，这可能导致额外的内存管理开销。list

因此，如果题目要求进行频繁的随机访问或查找，STL的可能会超时。list

  • 在C++中，list是一个双向链表实现，提供了常数时间复杂度（O(1)）的插入和删除操作，但它仍然会在一些特定情况下导致超时。比如：查找，查找只能是从头开始遍历，当链表比较长，如果操作大多都是查找且链表比较长，那就G了。这个题就是最后，两个点会超时。所以必须模拟链表优化处理

  • 手动实现一个链表结构，模拟它的操作。 通过手动管理内存和节点的连接。考虑到数据不会重复，所以直接考虑所有数据存在对于的下标中，这样遍历可以像数组一样方便处理，遍历时间最小化。结构体储存值和下一个节点的下标（其实值都可以省略，偷懒直接用数组也行，反正值＝下标）

  • 因为数据长度不大，在删除时，用空间换时间，就不用真的删除节点，而是直接改后继节点（下一个节点的下标）的数据就行

数据约束

  • 链表的数据 n≤10^6。
  • 操作数（m），m≤10^5。
  • 操作的类型删除或查找节点如果常规操作容易超时。

参考代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1000005;
//数据最好是有用结构体储存值+位置信息（一幕操作给出的不是位置，是数据值） 
struct node{int v;int ne;
}s[N];
int len = 1; 
void insert(int x,int y);
void del(int x); 
int main()
{//初始化数据s[1].v = 1,s[1].ne = -1; int q,k,x,y;cin>>q;while(q--){cin>>k;if(k==1){cin>>x>>y;insert(x, y);  }else if(k==2){cin>>x;if(s[x].ne==-1){ //判断的标准不是长度为1 而是确定后继节点！！！ 最后一个元素不等于只有一个元素 cout<<0<<endl;}else{//遍历数据 int res = s[x].ne;cout<<res<<endl;//直接找到x指向的下一个数的位置，就不用从前往后遍历 }}else{cin>>x;//删除 del(x) ;}}return 0;
}
void insert(int x,int y){ //模拟单项链表的插入 s[y].v =y;//插入一个数据s[y].ne = s[x].ne;//储存x之前后面的位置 s[x].ne = y;//插入数据搭配x后面 len++;
}
void del(int x){s[x].ne = s[s[x].ne].ne;//直接改指针的方向 //空间换时间，直接改变指针就行 len--; 
}

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