Algorithm 如何实现只有一个指针的双链表？

如何实现只有一个指针的双链表

查找上一个和下一个节点需要O（1）个时间

struct Node
{
   int val;
   Node* p;
};

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这听起来好像是不可能的，就像它所说的那样。一般来说，不能只使用一个指针实现两个指针

您可能能够将两个16位偏移量压缩到单个（假定为32位）指针或其他一些“聪明的黑客”使用的空间中，但通常这听起来是不可能的

描述基于XOR的一个技巧：ING指针值，但我会考虑一个HACK（它对指针值进行位运算）。

< P>也许使用一个.< /P> < P>如果<代码> siZeof（int）= sisiof（节点*）< /代码>，则有一个中间节点，包含一个后指针。< /P> 例如

（实节点）->（中间节点）->（读节点）->（等）

其中

（实节点）

包含一个值和一个指向以下

（中间节点）

的指针，

（中间节点）

在val中包含指向前一个中间节点的后向指针，在p中包含指向以下

（读取节点）

的前向指针

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顺便说一句，这是一个愚蠢的问题。我看不出它能教什么有价值的东西。

有一个经典的技巧：存储两个指针（上一个和下一个）的异或，当遍历列表时，你总是手头有一个指针（你刚从那里来），你可以将它与存储的值异或，以获得另一个指针

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不用说，这在GC环境中不起作用。

已经提出的一个解决方案是

另一种解决方案是“翻转侧面”解决方案： 如果您的问题用以下方式表述：

将为您提供指向第一个元素的指针，您希望：

在链表中前进i步骤O（i）

在链接列表中返回i O（i）中的步骤

在O（1）处的当前位置添加或删除项目

因此，始终只有一个指向链表的指针，并且只有一个入口点（就像在1和2中一样，只是来回移动），您可以执行以下操作：

• 保存两个指针：p1，p2
• 从第一个指针p1可以返回，从第二个指针p2可以前进
• p1之前的链表项指向后，而p2之后的链表项指向前

因此，您的列表如下所示：

                  p1 p2
                  |  |
                  V  V
i1 <- i2 <- i3 <- i4 i5 -> i6 -> i7

p1p2
|  |
V V
i1我最近在Niklaus Wirth的一本书（“算法+数据结构=程序”）中偶然发现了解决这个问题的好方法。事情是这样的。。。您有一个节点，与您建议的节点类似，只是它不聚合指向下一个（或上一个）
节点的指针。相反，您有一个成员
链接
，它表示从链中的上一个节点（由
节点*pPrev
指向）到链中的下一个节点（由
节点*pNext
指向）的距离（例如，以
大小为单位）：

size_t link = pNext - pPrev;

因此，节点可能看起来像这样：

struct Node {
    int val;
    size_t link;
}

然后，要从当前节点、
pccurrent
与上一个节点
pPrev
结合，通过写入以下内容，继续到下一个
节点*pNext
：

pNext = pPrev + pCurrent->link;

类似地，通过重新排列此方程式，可以沿相反方向进行遍历：

pPrev = pNext - pCurrent->link;

然而，这种方法在某种程度上受到C/C++指针算法的限制，因为只有当两个指针都位于同一内存块内时，两个指针的差异才能得到很好的定义。因此，本质上，所有节点都必须包含在一个庞大的
节点数组中。
将列表限制为最多两个节点：p双向链接列表？你的意思是，如果有一个指向其任何节点的外部指针，就应该能够以两种方式遍历它？这个有趣的问题也出现在《编程Perls》第9节（第9列）中。虽然XOR基本解决方案经常被提出（可能是因为在那个时代，指针算法非常普遍），但我发现下面由“Anna”给出的解决方案非常有趣，尤其是当指针算法不可行时。“XOR”技巧几乎是我所知的唯一实现这一点的方法。如果您正在使用的系统内存有限，每个节点保存一个指针是值得的，那么它有一些合法的用途。不过，调试列表代码很有趣。鉴于这是一个面试问题，而不是一个实际问题，我大约99%确定它是作为一个一般知识问题。面试官想知道被面试者是否知道XOR技巧。
pPrev = pNext - pCurrent->link;