JavaScript はリンク リストの挿入ソートとリンク リストのマージ ソートを実装します。

この記事では、リンク リスト挿入ソートとリンク リスト マージ ソートの JavaScript 実装を詳しく紹介します。

1. リンクリスト

1.1 リンクリストの格納表現

//链表的存储表示
typedef int ElemType;
typedef struct LNode
{
  ElemType data;
  struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;

1.2 基本操作

リンクリストの作成:

/*
 * 创建链表。
 * 形参num为链表的长度，函数返回链表的头指针。
 */
LinkList CreatLink(int num)
{
  int i, data;
  
  //p指向当前链表中最后一个结点，q指向准备插入的结点。
  LinkList head = NULL, p = NULL, q;
  
  for (i = 0; i < num; i++)
  {
    scanf("%d", &data);
    q = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    q->data = data;
    q->next = NULL;
    if (i == 0)
    {
      head = q;
    }
    else
    {
      p->next = q;
    }
    p = q;
  }
  return head;
}

リンクリストの出力:

/*
 * 输出链表结点值。
 */
int PrintLink(LinkList head)
{
  LinkList p;
  for (p = head; p ;p = p->next)
  {
    printf("%-3d ", p->data);
  }
  return 0;
}

2. リンクリストの挿入ソート

: n-1 ノードが順番にあると仮定し、n 番目のノードを前のノードの適切な位置に挿入して、これらの n ノードが順番になるようにします。

実装方法:

連結リストの最初のノードを削除すると、1つのノードを含む連結リスト(head1)になり、残りのノードは自然に別の連結リスト(head2)になります。このとき、head1には

が含まれます。

1 つのノードの順序付けされたリンク リスト;

リンク リスト head2 の最初のノードを削除し、それをリンク リスト head1 の適切な位置に挿入して、head1 が順序付けされたままになるようにします。 2 つのノード。リンク リスト。

リンク リスト head2 が空になるまで、リンク リスト head2 からノードを順番に削除し、リンク リスト head1 に挿入します。最後に、リンク リスト head1 にはすべてのノードが含まれており、ノードは順番に並んでいます。

挿入ソートコード:

/*
 * 链表插入排序(由小到大)。
 * 输入：链表的头指针，
 * 输出：排序后链表的头指针。
 * 实现方法：将原链表拆成两部分：链表1仍以head为头指针，链表结点有序。链表2以head2为头指针，链表结点无序。
 * 将链表2中的结点依次插入到链表1中，并保持链表1有序。
 * 最后链表1中包含所有结点，且有序。
 */
LinkList LinkInsertSort(LinkList head)
{
  //current指向当前待插入的结点。
  LinkList head2, current, p, q;
  
  if (head == NULL)
    return head;
  
  //第一次拆分。
  head2 = head->next;
  head->next = NULL;
  
  while (head2)
  {
    current = head2;
    head2 = head2->next;
  
    //寻找插入位置，插入位置为结点p和q中间。
    for (p = NULL, q = head; q && q->data <= current->data; p = q, q = q->next);
  
    if (q == head)
    {
      //将current插入最前面。
      head = current;
    }
    else
    {
      p->next = current;
    }
    current->next = q;
  }
  return head;
}

完全なソースコード:

/*
 * 链表插入排序，由小到大
 */
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
 
#define TOTAL 10    //链表长度
 
//链表的存储表示
typedef int ElemType;
typedef struct LNode
{
  ElemType data;
  struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;
 
LinkList CreatLink(int num);
LinkList LinkInsertSort(LinkList head);
int PrintLink(LinkList head);
 
/*
 * 创建链表。
 * 形参num为链表的长度，函数返回链表的头指针。
 */
LinkList CreatLink(int num)
{
  int i, data;
 
  //p指向当前链表中最后一个结点，q指向准备插入的结点。
  LinkList head = NULL, p = NULL, q;
 
  for (i = 0; i < num; i++)
  {
    scanf("%d", &data);
    q = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    q->data = data;
    q->next = NULL;
    if (i == 0)
    {
      head = q;
    }
    else
    {
      p->next = q;
    }
    p = q;
  }
  return head;
}
 
/*
 * 链表插入排序(由小到大)。
 * 输入：链表的头指针，
 * 输出：排序后链表的头指针。
 * 实现方法：将原链表拆成两部分：链表1仍以head为头指针，链表结点有序。链表2以head2为头指针，链表结点无序。
 * 将链表2中的结点依次插入到链表1中，并保持链表1有序。
 * 最后链表1中包含所有结点，且有序。
 */
LinkList LinkInsertSort(LinkList head)
{
  //current指向当前待插入的结点。
  LinkList head2, current, p, q;
 
  if (head == NULL)
    return head;
 
  //第一次拆分。
  head2 = head->next;
  head->next = NULL;
 
  while (head2)
  {
    current = head2;
    head2 = head2->next;
 
    //寻找插入位置，插入位置为结点p和q中间。
    for (p = NULL, q = head; q && q->data <= current->data; p = q, q = q->next);
 
    if (q == head)
    {
      //将current插入最前面。
      head = current;
    }
    else
    {
      p->next = current;
    }
    current->next = q;
  }
  return head;
}
 
/*
 * 输出链表结点值。
 */
int PrintLink(LinkList head)
{
  LinkList p;
  for (p = head; p ;p = p->next)
  {
    printf("%-3d ", p->data);
  }
  return 0;
}
 
int main()
{
  LinkList head;
 
  printf("输入Total个数以创建链表：\n");
  head = CreatLink(TOTAL);
   
  head = LinkInsertSort(head);
  printf("排序后：\n");
  PrintLink(head);
  putchar('\n');
  return 0;
}

3. リンクリストのマージソート

基本的な考え方: リンクリストが空であるか、ノードが含まれている場合、リンクリストは自然に順序付けされます。それ以外の場合は、リンク リストを 2 つの部分に分割し、各部分を個別にマージ ソートしてから、ソートされた 2 つのリンク リストをマージします。

マージソートコード:

/*
 * 链表归并排序(由小到大)。
 * 输入：链表的头指针，
 * 输出：排序后链表的头指针。
 * 递归实现方法：将链表head分为两部分，分别进行归并排序，再将排序后的两部分归并在一起。
 * 递归结束条件：进行递归排序的链表为空或者只有一个结点。
 */
LinkList LinkMergeSort(LinkList head)
{
  LinkList head1, head2;
  if (head == NULL || head->next == NULL)
    return head;
  
  LinkSplit(head, &head1, &head2);
  head1 = LinkMergeSort(head1);
  head2 = LinkMergeSort(head2);
  head = LinkMerge(head1, head2);
  return head;
}

リンクリスト分割関数は次のとおりです。具体的な実装方法については、コメントを参照してください。

/*
 * 链表分割函数。
 * 将链表head均分为两部分head1和head2，若链表长度为奇数，多出的结点从属于第一部分。
 * 实现方法：首先使指针slow/fast指向链首，
 * 然后使fast指针向前移动两个结点的同时，slow指针向前移动一个结点，
 * 循环移动，直至fast指针指向链尾。结束时，slow指向链表head1的链尾。
 */
int LinkSplit(LinkList head, LinkList *head1, LinkList *head2)
{
  LinkList slow, fast;
  
  if (head == NULL || head->next == NULL)
  {
    *head1 = head;
    *head2 = NULL;
    return 0;
  }
  slow = head;
  fast = head->next;
  while (fast)
  {
    fast = fast->next;
    if (fast)
    {
      fast = fast->next;
      slow = slow->next;
    }
  }
  *head1 = head;
  *head2 = slow->next;
  
  //注意：一定要将链表head1的链尾置空。
  slow->next = NULL;
  return 0;
}

リンクリストマージ関数には再帰実装と非再帰実装の2つの方法があります:

非再帰実装:

/*
 * 链表归并。
 * 将两个有序的链表归并在一起，使总链表有序。
 * 输入：链表head1和链表head2
 * 输出：归并后的链表
 * 实现方法：将链表head2中的结点依次插入到链表head1中的适当位置，使head1仍为有序链表。
 */
LinkList LinkMerge(LinkList head1, LinkList head2)
{
  LinkList p, q, t;
  
  if (!head1)
    return head2;
  if (!head2)
    return head1;
  
  //循环变量的初始化，q指向链表head1中的当前结点，p为q的前驱。
  p = NULL;
  q = head1;
  while (head2)
  {
    //t为待插入结点。
    t = head2;
    head2 = head2->next;
    //寻找插入位置，插入位置为p和q之间。
    for (;q && q->data <= t->data; p = q, q = q->next);
    if (p == NULL)
      head1 = t;
    else
      p->next = t;
    t->next = q;
    //将结点t插入到p和q之间后，使p重新指向q的前驱。
    p = t;
  }
  return head1;
}

再帰実装:

LinkList LinkMerge2(LinkList head1, LinkList head2)
{
  LinkList result;
  
  if (!head1)
    return head2;
  if (!head2)
    return head1;
  
  if (head1->data <= head2->data)
  {
    result = head1;
    result->next = LinkMerge(head1->next, head2);
  }
  else
  {
    result = head2;
    result->next = LinkMerge(head1, head2->next);
  }
  return result;
}

完全なソースコード:

/*
* 链表归并排序，由小到大。
*/
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
#define TOTAL 10    //链表长度
 
//链表的存储表示
typedef int ElemType;
typedef struct LNode
{
  ElemType data;
  struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;
 
LinkList CreatLink(int num);
LinkList LinkMergeSort(LinkList head);
LinkList LinkMerge(LinkList head1, LinkList head2);
LinkList LinkMerge2(LinkList head1, LinkList head2);
int LinkSplit(LinkList head, LinkList *head1, LinkList *head2);
int PrintLink(LinkList head);
 
/*
* 创建链表。
* 形参num为链表的长度，函数返回链表的头指针。
*/
LinkList CreatLink(int num)
{
  int i, data;
 
  //p指向当前链表中最后一个结点，q指向准备插入的结点。
  LinkList head = NULL, p = NULL, q;
 
  for (i = 0; i < num; i++)
  {
    scanf("%d", &data);
    q = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    q->data = data;
    q->next = NULL;
    if (i == 0)
    {
      head = q;
    }
    else
    {
      p->next = q;
    }
    p = q;
  }
  return head;
}
 
/*
* 输出链表结点值。
*/
int PrintLink(LinkList head)
{
  LinkList p;
  for (p = head; p; p = p->next)
  {
    printf("%-3d ", p->data);
  }
  return 0;
}
 
int main()
{
  LinkList head;
 
  printf("输入Total个数以创建链表：\n");
  head = CreatLink(TOTAL);
 
  head = LinkMergeSort(head);
  printf("排序后：\n");
  PrintLink(head);
  putchar(&#39;\n&#39;);
  return 0;
}
 
/*
 * 链表归并排序(由小到大)。
 * 输入：链表的头指针，
 * 输出：排序后链表的头指针。
 * 递归实现方法：将链表head分为两部分，分别进行归并排序，再将排序后的两部分归并在一起。
 * 递归结束条件：进行递归排序的链表为空或者只有一个结点。
 */
LinkList LinkMergeSort(LinkList head)
{
  LinkList head1, head2;
  if (head == NULL || head->next == NULL)
    return head;
 
  LinkSplit(head, &head1, &head2);
  head1 = LinkMergeSort(head1);
  head2 = LinkMergeSort(head2);
  head = LinkMerge(head1, head2);    //非递归实现
  //head = LinkMerge2(head1, head2);  //递归实现
  return head;
}
 
/*
 * 链表归并。
 * 将两个有序的链表归并在一起，使总链表有序。
 * 输入：链表head1和链表head2
 * 输出：归并后的链表
 * 实现方法：将链表head2中的结点依次插入到链表head1中的适当位置，使head1仍为有序链表。
 */
LinkList LinkMerge(LinkList head1, LinkList head2)
{
  LinkList p, q, t;
 
  if (!head1)
    return head2;
  if (!head2)
    return head1;
 
  //循环变量的初始化，q指向链表head1中的当前结点，p为q的前驱。
  p = NULL;
  q = head1;
  while (head2)
  {
    //t为待插入结点。
    t = head2;
    head2 = head2->next;
    //寻找插入位置，插入位置为p和q之间。
    for (;q && q->data <= t->data; p = q, q = q->next);
    if (p == NULL)
      head1 = t;
    else
      p->next = t;
    t->next = q;
    //将结点t插入到p和q之间后，使p重新指向q的前驱。
    p = t;
  }
  return head1;
}
 
LinkList LinkMerge2(LinkList head1, LinkList head2)
{
  LinkList result;
 
  if (!head1)
    return head2;
  if (!head2)
    return head1;
 
  if (head1->data <= head2->data)
  {
    result = head1;
    result->next = LinkMerge(head1->next, head2);
  }
  else
  {
    result = head2;
    result->next = LinkMerge(head1, head2->next);
  }
  return result;
}
 
/*
 * 链表分割函数。
 * 将链表head均分为两部分head1和head2，若链表长度为奇数，多出的结点从属于第一部分。
 * 实现方法：首先使指针slow/fast指向链首，
 * 然后使fast指针向前移动两个结点的同时，slow指针向前移动一个结点，
 * 循环移动，直至fast指针指向链尾。结束时，slow指向链表head1的链尾。
 */
int LinkSplit(LinkList head, LinkList *head1, LinkList *head2)
{
  LinkList slow, fast;
 
  if (head == NULL || head->next == NULL)
  {
    *head1 = head;
    *head2 = NULL;
    return 0;
  }
  slow = head;
  fast = head->next;
  while (fast)
  {
    fast = fast->next;
    if (fast)
    {
      fast = fast->next;
      slow = slow->next;
    }
  }
  *head1 = head;
  *head2 = slow->next;
 
  //注意：一定要将链表head1的链尾置空。
  slow->next = NULL;
  return 0;
}

上記が全内容ですこの記事の内容が皆様のお役に立てば幸いです。 この学習は役に立ちますので、皆様にも PHP 中国語 Web サイトをサポートしていただければ幸いです。

リンク リスト挿入ソートおよびリンク リスト マージ ソートの JavaScript 実装に関する詳細については、PHP 中国語 Web サイトに注目してください。