确定性跳跃表 |
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♣链表的定义
关于表的定义,这里只简单的阐述一下:表同图、集合一样是一种抽象数据类型。值得指出的是,每一种数据类型都有与自己相关的操作,比如数字类型的 取余等。
/*结构体指针 *PtrToNode ,然后可以用 PtrToNode xxx来定义一个结构体,相当于 struct Node *xxx; 这里指出一点:
点操作符左边的操作数是一个“结果为结构”的表达式;
箭头操作符左边的操作数是一个指向结构的指针。
PtrToNode保存的是一个首地址,(*Position).Element ,和Position->Element 结果是一样的;这里写成struct Node * 类型,个人理解应该是想用 ->操作符读写结构体成员,这样比点操作符;
*/
typedef struct Node *PtrToNode; //创建节点数据类型,方便后续代码使用
typedef PtrToNode List; //创建链表结构,包含 [值]和[下一个节点的地址]
typedef PtrToNode Position; //
struct Node
{
int Element;
Position Next;
};
Ⅰ 1-2-3确定性跳跃表
- 性质: 每一个间隙(除在头和尾之间可能的零间隙外)的容量为1,2或3;
简析:上图中有两个容量为3的间隙:第一个是 25 和 45 之间高度为 1 的的三个元素,第二个是头尾节点之间高度为2的三个元素。
Ⅱ 代码实现
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实现效果
简析:结构体设计为初始点为 Top&Right ;每个节点有一个Right指针,一个Down指针;具体细节下面将上代码分析。
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结构体类型
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define Error(str) printf("%s \n",str),exit(1) // 定义一个遇见错误终止操作函数;
#define Infinity (10000) // 代表图的无穷大:∞
typedef int ElementType; // 定义int别名为ElementType,方便识记
typedef struct SkipNode *SkipList; //定义struct SkipNode *类型,代码里是用来创建表头而已;
typedef struct SkipNode *Position; // 插入操作生成新的结点,主要由Position创建;
struct SkipNode
{
ElementType Element;
SkipList Right;
SkipList Down;
};
static Position Bottom = NULL; /*需要初始化为空*/
static Position Tail = NULL; /* 需要初始化为空*/
简析:很显然,实现如图的链表,一个结构体需要3个变量,分别为保存值的数据变量,一个指向Next结点的指针变量,一个指向Down的指针变量。其中定义的 Tail 用来方便判断是否当前结点的位置,以方便编程;Bottom 是一个临时存放数值的结构体,每次插入操作,每次操作会先存放到Bottom里,然后新建结点再转移数值;
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初始化
SkipList Initialize()
{
SkipList L;
if(Bottom == NULL )
{
// 这里有一个知识点 sizeof(Bottom)=4; sizeof(struct SkipNode)=12;
Bottom = malloc( sizeof(struct SkipNode));
if(Bottom == NULL )
Error("out of space");
Bottom->Right = Bottom->Down = Bottom;
Tail = malloc( sizeof(struct SkipNode));
if(Tail == NULL )
Error("out of space");
Tail->Element = Infinity ;
Tail->Right = Tail;
}
/* 创建Header节点 */
L = malloc( sizeof( struct SkipNode ) );
if( L == NULL )
Error( "Out of space!!!" );
L->Element = Infinity;
L->Right = Tail;
L->Down = Bottom;
return L;
}
简析:Bottom->Right ,Bottom->Down ,Tail->Right指向它们自己本身;Tail->Down = NULL; L在程序里始终为Header节点;
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插入操作
重点:
while(Item > Current->Element)
if( Current->Element > Current->Down->Right->Right->Element )
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SkipList Insert(ElementType Item, SkipList L)
{
Position Current = L;
Position NewNode;
Bottom->Element = Item;
while( Current != Bottom )
{
while(Item > Current->Element )
Current = Current->Right;
//下面这句代码是重点
if( Current->Element > Current->Down->Right->Right->Element )
{
NewNode = malloc( sizeof( struct SkipNode ));
if(NewNode == NULL )
Error("out of space ");
NewNode->Right = Current->Right;
NewNode->Down = Current->Down->Right->Right;
Current->Right = NewNode;
NewNode->Element = Current->Element;
Current->Element = Current->Down->Right->Element;
}
else
Current = Current->Down;
}
//必要时提高节点的高度(这里必要是保证header始终在最高层)
if(L->Right != Tail )
{
NewNode = malloc( sizeof(struct SkipNode ));
if(NewNode == NULL )
Error("out of space");
NewNode->Right = Tail;
NewNode->Down = L;
NewNode->Element = Infinity;
L= NewNode;
}
return L;
}
简析:上图解释:
变量解析:
变量 | L | C | B | D | R | N |
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含义 | 根(顶)节点 | 当前节点 | 底(临时)节点 | Down指针 | Right指针 | 新建节点 |
首先把 5 放到临时结构体 Bottom 中,
条件while(Item > Current->Element ) 判断不成立 ;
条件 if( Current->Element > Current->Down->Right->Right->Element ) 成立;
然后新建节点N,交换指针,赋值;
条件if(L->Right != Tail ) 成立 ,新建节点交换指针并赋值;
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查找操作
重点:
while(item != current->Element)
♥♥♥
Position Find(ElementType item , SkipList L )
{
Position current = L;
Bottom->Element = item;
while(item != current->Element)
{
if( item < current->Element )
{
current = current->Down;
}
else
current = current->Right;
}
return current;
}
简析:理解了插入,对于查找来说,不成问题,放宽心看几分钟基本就明白了。我一开始看插入,费了好几张A4纸来比划,也是智商捉急了···· *♥*
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学习ING
»♠« 暂时写到这里,《数据结构与算法分析 C语言描述》连敲带看半个月,到了11 、12章看得很是迷糊····
作为一名标准的机械男,居然不好好学切割焊铣,而从大一开始把三年的大部分美好时光倾情奉献给了编程···,看电子和软件方面的专业书比在修专业的还多····也不知是福是祸···。其实我想问这么一个问题:兴趣广泛,无一专精,于目前社会情况,是福是祸?