关于链表的第一个和最后一个元素的混淆答案

【问题标题】：Confusion about the first and the last elements of a linked list关于链表的第一个和最后一个元素的混淆
【发布时间】：2018-03-06 08:01:19
【问题描述】：

我很困惑我们是将元素添加到链表的前面还是后面。假设我们有一个链表，如下所示：x->a->c->v;在这里，x 是第一个还是最后一个元素？其次，如果要加x->a->c->v->h或h->x->a->c->v怎么办？当我遇到以下问题时，这让我很困惑：

考虑实现一个循环单链表数据结构。假设循环链表的指针ptr 指向最后一个节点，其link 字段指向链表的第一个节点。完成下面指定的add(...) 和delete(...) 的算法。您可以编写伪代码或 C 代码。假设链表节点结构声明如下：
typedef struct list_node* list_pointer;
typedef struct list_node {
     int value;
     list_pointer link;
}

list_pointer ptr = NULL;
请注意，如果循环链表为空，则其指针ptr 将设置为NULL。
// Add node at the front of the circular list ptr; ptr points at the last node in the list
void add(list_pointer *ptr, list_pointer node) { ... }

// Delete the front node from the list ptr
list_node delete(list_pointer *ptr) { ... }

【问题讨论】：

为了让事情更简单，想想转发列表
@codekaizer 你能详细说明一下吗？

标签： c linked-list

【解决方案1】：

用于链接列表的常用术语是head 和tail。

在非循环列表中，就像您在问题中显示的那样，head 节点将是列表中没有其他节点指向的节点，因此您需要另一个指针，listHead 指针，指向它。由于您一般从listHead 指向的节点开始遍历列表，因此head 节点也可以认为是列表中的first 节点。

在非循环列表中，tail 节点是不指向任何其他节点的节点。它可以被认为是列表中的last 节点。

现在，在一个循环列表中，就像您链接的文本中引用的那样，head 和 tail 以及 first 和 last 的定义可能有点复杂，因为每个节点指向另一个节点并有另一个节点指向它。循环列表的开始和结束位置通常由列表的排序顺序（如果有）或其他一些控制您通过列表的顺序的遍历标准确定。

一个基本的循环列表可以包含一个listHead 指针，该指针指向您在遍历列表时应该访问的first 节点。

一些更高级的循环列表将改为使用listTail 指针，指向列表的最后一个节点。这样做是因为，对于循环列表，如果您有指向 tail 节点的指针，则很容易到达 head 节点，因为 tail 节点将指向 head 节点。因此，通过提供指向tail 节点的指针，您可以快速访问列表中的last 和first 节点。这是您的链接文本所描述的数据结构类型。

现在，关于插入的问题，这完全取决于您以及您希望如何使用该列表。如果列表是无序的，插入一个新节点作为列表的新head 会快得多。但是如果你想实现一个先进先出的列表，那么也许你想插入新节点作为列表的新tail。当然，如果您的列表有顺序，基于每个节点包含的一些数据，那么您希望在列表中找到正确的位置以插入新节点以保持顺序。

【讨论】：

【解决方案2】：

第一个元素是x，因为如果您按照next 指针链遍历列表，那将是第一个元素。

添加到链表时，您可以在第一个元素之前添加，也可以在最后一个元素之后添加。在第一个元素之前添加效率更高，因为您不必遵循整个next 指针链来查找结尾。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以选择自己列表的方向。通常通过命名指向前一个和下一个节点的指针previous 和next。你如何命名它们决定了顺序。如果你有一个双向链表，你的节点有两个指针。

尽管如此，您总是存储指向第一个和最后一个元素的指针。这样你就可以拥有push_front、pop_front、push_back、pop_back 函数。

但是，如果你有一个前向列表，（你只将next 指针存储在你的节点中，那么你就不能有一个pop_back，因为你的最后一个节点没有链接到前一个节点，并且你不知道新的最后一个元素会变成什么。

那么

转发列表可以有：push_front，pop_front，push_back，
后向列表可以有：push_front、push_back、pop_back、
和一个双向链表：push_front，pop_front，push_back，pop_back，

【讨论】：