如何交换列表中的元素？

Question

我正在尝试自己学习数据结构和算法。我在C中编写了自己的双链表，现在我想编写一些算法来执行列表。交换列表项的首选方法是什么？交换内容或重新排列指向下一个和上一个列表项的指针是否更好？

Answer 1

重新排列指针。交换数据项可能会产生副作用。特别是，您可能已经存储了对函数外部某个节点的引用，并且通常当您重新排列列表中节点的顺序时，您不希望人们持有对节点的引用突然发现该节点指向新数据。这是因为一般来说，节点的重要识别特征是它指向而不是在列表中的位置的数据。

Answer 2

规范交换是通过指针重新排列完成的，没有副作用，当然更快：

void swap (node *a, node *b) {
    node *tmp;

    tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

Answer 3

根据存储在链表的元素中的内容的类型，交换元素的实际内容会很棘手（例如，考虑不同长度字符串的链表），因此交换指针更容易它指向下一个和上一个列表项。

Answer 4

取决于您如何分配内容。

如果您要存储指向内容的指针，那么切换内容并不是什么大问题。如果你有一个大结构属于你的节点，那么切换指针可能比复制整个内容更有效。

Answer 5

我倾向于支持大多数人已经说过的话。一些背景可能会有所帮助：交换指针可以保证工作，而交换对象可能并不总是像它看起来那么简单。想想可能/将要创建的临时工具和异常（我的意思是一般而不是C ++语言特征方式）可能会发生并实际上使您的容器（列表）处于不良状态。在容器中查找不变量 - 这就是交换应该保持列表大小的完整性以及元素的完整和设计。

Answer 6

  

交换内容还是重新排列指向下一个和上一个列表项的指针更好？

重新排列指针，因为交换节点的所有元素可能更昂贵。

就时间复杂度而言，交换两个指针是恒定的操作。

但是，如果要在两个节点之间交换所有元素，则需要访问所有元素，并与它们的对应对象交换它们，即O（f），其中f是结构的字段数代表节点拥有的数据（即节点拥有的数据数）。

换句话说，交换节点数据是线性操作，而交换两个指针是恒定的。

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交换数据可能会有副作用，尤其是当您可能在函数外部某处存储了对节点的引用时，该引用已被接受的answer所涵盖，但我也想指出这一事实。