Leetcode解题-链表(2.2.0)基础类

基类的作用

在开始练习LeetCode链表部分的习题之前,首先创建好一个Solution基类,其作用就是:

Ø  规定好每个子Solution都要实现纯虚函数test做测试;

Ø  提供了ListNode结构的定义;

Ø  create函数创建链表;

Ø  print打印链表等工具函数;

从而方便我们编写完算法函数后进行单元测试。

代码实现

因为我们提供的链表仅是用来完成后面的习题,而不用提供增删改查等操作,所以链表并没有加入一个dummy header,这样create()中创建链表时就有些麻烦,于是这里使用了二级指针来简化操作,正好借此机会学习一下强大的二级指针!先看一下代码实现,后面会详细介绍其他实现方法以及与此二级指针版本的比较。


专题:二级指针创建链表

本专题我们看一下create()函数的三个版本,实际上对于LeetCode的链表习题,只要是涉及到创建或改动链表,特别是动链表头部,都可以用下列三种方法实现

Ø  用指针创建没有dummy header的链表:最麻烦,第一次迭代要初始化指针到第一个结点,之后每次迭代才能正常处理,否则会有空指针问题。

Ø  用指针创建dummy header的链表:最易理解。

Ø  二级指针:最简洁,但二级指针不那么容易理解。

3.1 没有dummy header

首先,我们看一下如果不用二级指针,如何创建一个没有dummy header的链表。我们用list指针记住链表的头部,作为函数的返回值。用cur指针向后逐步创建链表的各个结点。


3.2 dummy header

有了dummy header就变得很自然了,代码不用特殊判断第一次迭代的情况了。最后返回dummy指向的第一结点就行了。dummy的任务完成,函数返回后自动被回收了。


3.3 使用二级指针

本文开始列出的代码实现用的就是二级指针。二级指针非常灵活,可以像给普通变量赋值一样,给一级指针赋值。下面用更清晰的图示,对比一下三个版本的异同:


思考:指针

如果单单是用指针指向一个对象,然后调用其函数,看起来与Java中的引用也没什么不同嘛,两者本质上都只是个内存地址,那么指针到底强大在哪里?

Ø  指针运算:《C与指针》中强调过指针的运算能力,能够加减,能够自增自减,从而自由移动,就像一个灵活的迭代器一样好用。

Ø  二级指针:上面用二级指针创建链表的方式,Java是无法做到的。我们只能将引用指向一个对象,但没法对引用取地址&,让另一个引用指向它。即便用dummy的方式,Java对象都是在堆上分配的,目前栈上分配JVM有选项支持,但还不成熟,默认并不开启。

Ø  函数指针:同样,在Java中只能将函数包装成一个类传递给需要地方。当然,这个问题在引入Lambda表达式后将有所改善。

Ø  结构指针:引用一段如果只把结构体当成一个数据的集合的话,那么结构体并没有什么好用的。在处理二进制格式的数据,尤其是网络数据的数据包的时候,结构体指针非常好用。我们用socket读到一段二进制数据的时候,把指向该缓存的指针,用一个强制类型转换变成一个struct eth_header*类型的指针,那么这个数据包的内容就可以很容易的读出来了。

Ø  参数传递:因为C函数参数只有按值传递(这里不谈C++了,C++有多种传值方式,这里只谈C中的指针),如果没有指针,所有函数调用和返回值都要进行拷贝,成本太高。这一点与Java比较类似,Java也是只有传值,int/char等基本类型会完全复制,而对象传递时实际只是复制了引用。

 

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