今天笔记是之后内容的前奏,先把 Redis 里链表的部分更新掉,不然后面可能还需要回过头来补充这里。
链表节点
定义如下:
typedef struct listNode {
// 前置节点
struct listNode *prev;
// 后置节点
struct listNode *next;
// 节点的值
void *value;
} listNode;
多个 listNode 可以通过 prev 和 next 指针组成双端链表,如下图所示:
虽然仅仅使用多个 listNode 结构就可以组成链表, 但使用 adlist.h/list 来持有链表的话, 操作起来会更方便:
typedef struct list {
// 表头节点
listNode *head;
// 表尾节点
listNode *tail;
// 链表所包含的节点数量
unsigned long len;
// 节点值复制函数
void *(*dup)(void *ptr);
// 节点值释放函数
void (*free)(void *ptr);
// 节点值对比函数
int (*match)(void *ptr, void *key);
} list;
这个数据结构就是把之前的双向无环链表包了一层,然后提供了头尾节点,长度属性,还有三个常用方法:
dup函数用于复制链表节点所保存的值。free函数用于释放链表节点所保存的值。match函数则用于对比链表节点所保存的值和另一个输入值是否相等。
特性
- 双端:链表节点带有
prev和next指针,获取某个节点的前置节点和后置节点的复杂度都是 。 - 无环:表头节点的
prev指针和表尾节点的next指针都指向NULL,对链表的访问以NULL为终点。 - 带表头指针和表尾指针:通过
list结构的head指针和tail指针,程序获取链表的表头节点和表尾节点的复杂度为 。 - 带链表长度计数器:程序使用
list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数,程序获取链表中节点数量的复杂度为 。 - 多态: 链表节点使用
void*指针来保存节点值,并且可以通过list结构的dup,free,match三个属性为节点值设置类型特定函数,所以链表可以用于保存各种不同类型的值。
相关 API
| 函数 | 作用 | 时间复杂度 |
|---|---|---|
listSetDupMethod | 将给定的函数设置为链表的节点值复制函数 | |
listGetDupMethod | 返回链表当前正在使用的节点值复制函数 | 复制函数可以通过链表的 dup 属性直接获得, |
listSetFreeMethod | 将给定的函数设置为链表的节点值释放函数 | |
listGetFree | 返回链表当前正在使用的节点值释放函数 | 释放函数可以通过链表的 free 属性直接获得, |
listSetMatchMethod | 将给定的函数设置为链表的节点值对比函数 | |
listGetMatchMethod | 返回链表当前正在使用的节点值对比函数 | 对比函数可以通过链表的 match 属性直接获得, |
listLength | 返回链表的长度(包含了多少个节点) | 链表长度可以通过链表的 len 属性直接获得, |
listFirst | 返回链表的表头节点。 | 表头节点可以通过链表的 head 属性直接获得, O(1) 。 |
listLast | 返回链表的表尾节点。 | 表尾节点可以通过链表的 tail 属性直接获得, O(1) 。 |
listPrevNode | 返回给定节点的前置节点。 | 前置节点可以通过节点的 prev 属性直接获得, O(1) 。 |
listNextNode | 返回给定节点的后置节点。 | 后置节点可以通过节点的 next 属性直接获得, O(1) 。 |
listNodeValue | 返回给定节点目前正在保存的值。 | 节点值可以通过节点的 value 属性直接获得, O(1) 。 |
listCreate | 创建一个不包含任何节点的新链表。 | O(1) |
listAddNodeHead | 将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表头。 | O(1) |
listAddNodeTail | 将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表尾。 | O(1) |
listInsertNode | 将一个包含给定值的新节点添加到给定节点的之前或者之后。 | O(1) |
listSearchKey | 查找并返回链表中包含给定值的节点。 | O(N) , N 为链表长度。 |
listIndex | 返回链表在给定索引上的节点。 | O(N) , N 为链表长度。 |
listDelNode | 从链表中删除给定节点。 | O(1) 。 |
listRotate | 将链表的表尾节点弹出,然后将被弹出的节点插入到链表的表头, 成为新的表头节点。 | O(1) |
listDup | 复制一个给定链表的副本。 | O(N) , N 为链表长度。 |
listRelease | 释放给定链表,以及链表中的所有节点。 | O(N) , N 为链表长度。 |