CSP-J-链表

链表知识点

1.1单链表基础知识

1.2单链表解析

解析：正确答案是 C。单链表的每个节点必须包含数据域和指针域。数据域用于存储节点的实际数据，而指针域用于存储下一个节点的地址，从而将各个节点连接起来形成链表。

解析：正确答案是 C。头指针是指向链表第一个节点的指针，通过头指针可以访问整个链表。前驱和后继指针通常用于双向链表，而尾指针（如果有的话）指向最后一个节点。

解析：正确答案是 B（选最坏的时间复杂度），取决于具体情况。在链表头部插入节点的时间复杂度是 O(1)，因为不需要遍历链表。但如果在链表中间或尾部插入节点，需要先遍历到指定位置，时间复杂度为 O(n)。

解析：正确答案是 B。在单链表中查找节点需要从头开始遍历，直到找到目标节点或到达链表末尾，最坏情况下需要遍历整个链表，因此时间复杂度为 O(n)。

解析：正确答案是 A 和 B，取决于具体情况。删除头节点的时间复杂度是 O(1)。但如果要删除其他位置的节点，需要先遍历到该节点的前一个节点，时间复杂度为 O(n)。

解析：正确答案是 C。要删除第 k 个节点，需要找到第 k-1 个节点（即要删除节点的前一个节点）。因此，最坏情况下需要移动 k-1 个节点。

解析：正确答案是 A。如果已经给定了要删除节点的指针，可以通过将下一个节点的数据复制到当前节点，然后删除下一个节点来实现。这个操作不需要遍历链表，因此时间复杂度为 O(1)。

解析：正确答案是 D。在表头插入节点是最简单的操作，只需要创建新节点，将其 next 指针指向原来的头节点，然后更新头指针即可，时间复杂度为 O(1)。

解析：正确答案是 C。要从表尾删除节点，需要知道倒数第二个节点（即最后一个节点的前驱节点）。通常需要遍历链表找到这个节点，除非维护了一个指向倒数第二个节点的指针。

解析：正确答案是 C。在表尾删除节点需要找到倒数第二个节点，这需要遍历整个链表。而且，由于只有头指针，没有直接访问最后两个节点的方法，使得这个操作特别困难。

解析：正确答案是 C。单链表不支持随机访问，删除或插入节点后需要手动调整相关指针，而不是自动调整。查找节点确实需要从头遍历链表，这是正确的说法。

解析：正确答案是 B。单链表中的节点通过指针域连接在一起。每个节点的指针域存储下一个节点的地址，形成了节点之间的链接。

解析：正确答案是 B。插入一个节点至少需要两次指针操作：一次是将新节点的 next 指针指向下一个节点，另一次是将前一个节点的 next 指针指向新节点。

解析：正确答案是 B。在单链表中，最后一个节点（尾节点）的 next 指针通常指向 NULL，表示链表的结束。

解析：正确答案是 B。对于单链表，使用栈是逆序遍历的最合适方法。可以先将所有节点压入栈中，然后依次弹出，实现逆序遍历。递归也是可行的，但可能会导致栈溢出。

解析：正确答案是 C。单链表不支持双向访问，这是双向链表的特点。单链表确实具有动态分配内存、节点数不固定、节点可以不连续存储等特点。

解析：正确答案是 B。单链表的插入和删除操作不会影响其他节点的物理位置，只会改变相关节点的指针。这是链表相对于数组的一个优势。

解析：正确答案是 A。表头插入操作只需要调整头指针和新节点的指针，不需要遍历链表，因此时间复杂度是 O(1)。

解析：正确答案是 B。检查头指针是否为 NULL 是判断单链表是否为空的最直接和有效的方法。如果头指针为 NULL，表示链表没有任何节点，即为空表。

解析：正确答案是 A。要有效地删除链表中的所有节点，需要遍历链表并逐个删除节点，同时释放每个节点占用的内存。仅将头指针置为 NULL 或删除头节点会导致内存泄漏。

1.2单链表代码操作

1.3单链表代码操作解析

答案：A

解析：在单链表中插入节点时，正确的顺序是先设置新节点的 next 指针，再修改前一个节点的 next 指针。选项 A 正确地先将 s 的 next 指向 p 的下一个节点，然后将 p 的 next 指向 s，完成了插入操作。其他选项要么顺序错误，要么连接关系不正确。

答案：A

解析：删除节点 q 时，需要先将 p 的 next 指针指向 q 的下一个节点（即 q->next），然后删除 q。选项 A 正确地执行了这两步操作。其他选项要么没有正确地重新连接链表，要么删除了错误的节点。

答案：A

解析：这个操作本质上与在普通节点后插入新节点相同。正确的做法是先将新节点 s 的 next 指向 head 的下一个节点，然后将 head 的 next 指向 s。选项 A 正确地执行了这两步。其他选项要么会导致链表断开，要么会创建循环链表。

答案：A

解析：要在链表末尾添加节点，需要先遍历到最后一个节点，然后将新节点连接到其后。选项 A 正确地描述了这个过程：找到最后一个节点 p，将 p 的 next 指向新节点 s，并将 s 的 next 设为 NULL（表示它是新的尾节点）。其他选项要么没有考虑到遍历过程，要么连接关系不正确。

答案：A

解析：这个问题与第 2 题相同。删除节点 q 的正确步骤是：先将 p 的 next 指向 q 的下一个节点（q->next），然后删除 q。选项 A 正确地执行了这两步。其他选项要么删除了错误的节点，要么没有正确地重新连接链表。

答案：C

解析：在单链表中，直接在某个节点之前插入新节点是困难的，因为我们没有直接访问前驱节点的方法。最简便的方法是选项 C：将 p 的值复制到新节点 s，然后在 p 之后插入 s，最后更新 p 的值为原来要插入的值。这样实际上相当于在 p 之前插入了新节点。其他选项要么需要遍历整个链表，要么无法实现在 p 之前插入的效果。

答案：A

解析：要将节点插入到链表的表头，正确的步骤是：先将新节点的 next 指向当前的头节点，然后将头指针指向新节点。选项 A 正确地执行了这两步：先设置 p->next = head，然后更新 head = p。其他选项要么会创建循环链表，要么会丢失原有的链表结构。

答案：A

解析：要在单链表的尾部插入新节点，必须先找到链表的最后一个节点。这是因为单链表只能从头到尾遍历，而且最后一个节点的 next 指针为 NULL。找到最后一个节点后，我们才能将新节点连接到其后。因此，选项 A 是必需的操作。

答案：A

解析：在单链表中删除节点时，关键是要保持链表的连续性。正确的做法是将被删除节点的前驱节点的 next 指针指向被删除节点的后继节点。这就是选项 A 所描述的操作。选项 B 不适用于单链表（这更像是双向链表的操作）。选项 C 和 D 都不能确保正确删除节点并维持链表结构。

答案：B

解析：删除头节点时，需要先保存当前头节点的指针，然后将头指针移到下一个节点，最后删除原头节点。选项 B 正确地执行了这三步：先用 temp 保存当前头节点，然后更新 head 指向下一个节点，最后删除 temp（原头节点）。选项 A 和 D 会导致访问已删除的内存，选项 C 则会造成内存泄漏。

答案：A

解析：在单链表中插入新节点后，最重要的是确保新节点正确地连接到链表中。选项 A 正确地指出了应该检查 s->next 是否指向正确的节点。选项 B 和 C 不适用于单链表（这些更适合双向链表）。选项 D 只有在 s 被插入到链表末尾时才可能正确。

答案：A

解析：在单链表中删除节点的主要难点是找到要删除节点的前驱节点。这是因为单链表只能从头到尾遍历，而删除操作需要修改前驱节点的 next 指针。找到前驱节点后，重新连接节点（让前驱节点指向被删除节点的后继）就相对简单了。选项 B、C 和 D 相比之下都不是主要难点。

答案：A

解析：删除头节点后，新的头节点应该是原来的第二个节点，即原头节点的下一个节点。因此，头指针 head 应该更新为指向下一个节点，这就是选项 A 所描述的。选项 B 不适用（单链表没有前驱指针），选项 C 会导致访问已删除的节点，选项 D 则完全改变了链表结构。

答案：A

解析：当单链表为空时，它不包含任何节点。因此，对空链表执行删除操作实际上不会改变链表的状态 —— 链表在操作前后都是空的。这就是选项 A 所描述的情况。选项 B、C 和 D 都假设链表中有节点，这与题目中链表为空的条件不符。

答案：A

解析：这段代码的操作是删除节点 q 并保持链表的连续性。具体来说：

1. p->next = q->next 将节点 p 的 next 指针指向 q 的后继节点，
2. delete q 然后删除节点 q。
   这正是选项 A 所描述的操作：删除节点 q，并将 p 直接连接到 q 的后继节点。其他选项描述的操作与代码不符。

答案：A

解析：在单链表中删除节点 q 时，需要知道 q 的前驱节点是因为我们需要更新前驱节点的 next 指针。这是保持链表连续性的关键步骤。具体来说，我们需要将 q 的前驱节点的 next 指针指向 q 的后继节点，从而在链表中"跳过"节点 q。选项 B、C 和 D 都不是删除操作中需要知道前驱节点的原因。

答案：A

解析：在单链表中插入节点时，第一个正确的步骤是将新节点的 next 指针指向插入位置的后继节点。这就是选项 A 所描述的操作。这样做可以确保新节点正确地链接到后面的节点。选项 B 是插入操作的第二步，而不是第一步。选项 C 不适用于单链表（这是双向链表的操作）。选项 D 会导致链表结构错误。

答案：A

解析：在节点 p 后插入节点 s 时，正确的第一步是将 s 的 next 指针指向 p 的下一个节点。这就是选项 A 所描述的操作：将 s->next 设置为 p->next。这样做可以确保新节点 s 正确地链接到 p 的后继节点。只有在完成这一步之后，才能将 p 的 next 指针指向 s（这是第二步）。选项 C 和 D 描述的是删除操作，与插入操作无关。

答案：A

解析：在单链表中，头指针 head 为空（即 NULL 或 nullptr）表示这是一个空链表。空链表意味着链表中没有任何节点。这就是选项 A 所描述的情况。如果链表有一个或多个节点（选项 B 和 C），头指针就不会为空，而是会指向第一个节点。选项 D 的说法不准确，因为即使链表被"删除"，通常也只是将头指针设为空，这仍然符合选项 A 的描述。

答案：A

解析：要正确地删除单链表中的所有节点，应该遍历整个链表，逐一删除每个节点。这就是选项 A 所描述的操作。这种方法可以确保所有节点占用的内存都被正确释放，避免内存泄漏。选项 B 虽然会使链表变为空链表，但并没有释放节点占用的内存，会导致内存泄漏。选项 C 和 D 只删除了一个节点，不能达到删除所有节点的目的。

2 .1双链表基础知识

2.2双链表基础知识解析

答案：D

解析：双链表的每个节点必须包含三个部分：数据域（存储节点的实际数据）、前驱指针（指向前一个节点）和后继指针（指向后一个节点）。这三个部分共同构成了双链表节点的基本结构，使得双链表可以双向遍历。

答案：B

解析：在双链表中，prev 指针（前驱指针）用于访问链表的前一个节点。这是双链表区别于单链表的关键特征之一，允许我们从当前节点直接访问其前一个节点，而不需要从头遍历链表。

答案：A

解析：在双链表中，next 指针（后继指针）用于访问链表的下一个节点。这与单链表类似，允许我们从当前节点直接访问其后一个节点。

答案：A

解析：双链表的插入操作时间复杂度通常为 O(1)。这是因为如果我们已知插入位置（即已有指向要插入位置的指针），我们只需要调整几个指针就可以完成插入操作，这些操作的数量是固定的，不依赖于链表的长度。

答案：A

解析：在双链表中，如果已经有指向要删除节点的指针，删除操作的时间复杂度是 O(1)。这是因为我们只需要调整被删除节点的前驱和后继节点的指针，这些操作的数量是固定的，不依赖于链表的长度。

答案：B

解析：在双链表中，查找某个特定节点的时间复杂度通常是 O(n)。这是因为在最坏情况下，我们可能需要遍历整个链表才能找到目标节点。虽然双链表支持双向遍历，但这并不能改变查找操作的线性时间复杂度。

答案：D

解析：在双链表中插入新节点时，必须确保新节点正确地连接到其前驱和后继节点。选项 D 描述了这一必要步骤：新节点的 prev 指针必须指向其前驱节点，next 指针必须指向其后继节点。这确保了新节点在双向链接中的正确位置。

答案：A

解析：在双链表中删除节点 p 的正确操作是选项 A。这个操作包括两步：

1. 将 p 的前驱节点的 next 指针指向 p 的后继节点（p->prev->next = p->next）
2. 将 p 的后继节点的 prev 指针指向 p 的前驱节点（p->next->prev = p->prev）
   这样可以确保在删除 p 后，链表仍然保持正确的双向连接。

答案：A

解析：在双链表末尾插入新节点 s 的正确操作是选项 A。这个操作包括两个主要步骤：

1. 将当前尾节点的 next 指针指向新节点 s（tail->next = s）
2. 将新节点 s 的 prev 指针指向当前尾节点（s->prev = tail）
   此外，还需要将 s 的 next 指针设为 NULL，并更新 tail 指针指向 s。这样可以确保新节点正确地成为链表的新尾节点。

答案：D

解析：在双链表中，在节点 p 之前插入新节点 s 需要进行以下操作：

1. 设置新节点 s 的指针：
   • s->next = p（新节点指向 p）
   • s->prev = p->prev（新节点的前驱是 p 的前驱）
2. 更新 p 的前驱节点的指针：
   • p->prev->next = s（p 的前驱节点的后继变为 s）
3. 更新 p 的指针：
   • p->prev = s（p 的前驱变为 s）
     选项 A 和 B 共同描述了这些必要的步骤，因此答案是 D。

答案：B

解析：要在双链表中删除节点 p 之前的节点 q，正确的操作是选项 B。这个操作包括：

1. 将 q 的前驱节点的 next 指针指向 p：p->prev->next = p
2. 将 p 的 prev 指针指向 q 的前驱节点：p->prev = p->prev->prev
   这样可以正确地将 q 从链表中移除，同时保持链表的连续性。最后，还需要删除节点 q 以释放内存。

答案：A

解析：双链表相比单链表的主要优势是支持双向遍历（选项 A）。因为每个节点都有指向前一个和后一个节点的指针，所以可以方便地在两个方向上遍历链表。这使得某些操作（如从尾到头遍历或删除当前节点）变得更加高效。然而，双链表占用更多内存（每个节点多一个指针），大多数操作的复杂度与单链表相同，数据访问速度也没有本质区别。

答案：A

解析：在双链表中删除节点 p 后，正确的操作是更新 p 的前驱和后继节点的指针（选项 A）。具体来说：

1. 将 p 的前驱节点的 next 指针指向 p 的后继节点：p->prev->next = p->next
2. 将 p 的后继节点的 prev 指针指向 p 的前驱节点：p->next->prev = p->prev
   这样可以确保在删除 p 后，链表仍然保持正确的连接。最后，还需要释放 p 占用的内存。

答案：A

解析：在双链表中，将节点 s 插入到头节点 head 之前的正确操作是选项 A。这个操作包括以下步骤：

1. 将 s 的 next 指向当前的 head：s->next = head
2. 将当前 head 的 prev 指向 s：head->prev = s
3. 将 s 的 prev 设为 NULL（因为 s 将成为新的头节点）：s->prev = NULL
4. 更新 head 指向 s：head = s
   这样可以正确地将 s 插入为新的头节点，同时保持链表的正确结构。

答案：A

解析：在双链表中，判断链表为空的标准条件是头指针 head 为 NULL（选项 A）。当链表为空时，它不包含任何节点，因此头指针应该是 NULL。尾指针（如果有的话）也应该是 NULL，但通常我们用头指针来判断链表是否为空。选项 C 和 D 不适用，因为如果链表为空，head 和 tail 本身就是 NULL，无法访问它们的 next 或 prev。

答案：A

解析：在双链表中，链表为空的正确表示是 head == NULL && tail == NULL（选项A）。当链表为空时，既没有头节点也没有尾节点，因此头指针和尾指针都应该是NULL。选项B（head == tail）在链表只有一个节点时也成立，不能准确表示空链表。选项C和D在链表为空时无法执行，因为空链表中没有节点可以访问next或prev。

答案：A

解析：在节点p之后插入新节点s的正确操作顺序是选项A。这个过程包括四个步骤：

1. s->next = p->next; 新节点s的next指向p的下一个节点
2. s->prev = p; 新节点s的prev指向p
3. p->next->prev = s; p的下一个节点的prev指向新节点s
4. p->next = s; p的next指向新节点s
   这个顺序确保了链表的连续性和正确性。其他选项要么步骤顺序不正确，要么指针设置错误。

答案：C

解析：删除双链表的尾节点的正确操作是选项C。这个过程包括以下步骤：

1. tail = tail->prev; 将尾指针移动到倒数第二个节点
2. delete tail->next; 删除原尾节点
3. tail->next = NULL; 将新尾节点的next指针设为NULL（这步在选项中没有明确给出，但是应该执行）
   选项A没有释放原尾节点的内存。选项B在删除tail后又试图访问它，这是不安全的。选项D只是将尾指针设为NULL，没有正确删除节点和调整链表。

答案：A

解析：在双链表头部插入新节点s并使其成为新的头节点的正确操作是选项A。这个过程包括三个步骤：

1. s->next = head; 新节点s的next指向当前的头节点
2. head->prev = s; 当前头节点的prev指向新节点s
3. head = s; 更新头指针指向新节点s
   还应该将s->prev设置为NULL，虽然选项中没有明确给出这一步。选项B中s = head是错误的，因为这样并没有更新头指针。选项C和D都不完整，缺少了一些必要的指针更新。

答案：A

解析：删除双链表中所有节点的最有效方法是选项A，即逐个节点删除并更新指针。这个过程通常如下：

1. 从头节点开始，遍历链表
2. 对于每个节点，保存其next指针
3. 删除当前节点
4. 移动到下一个节点（使用保存的next指针）
5. 重复步骤2-4直到所有节点被删除
6. 最后将头指针和尾指针（如果有）设为NULL
   这种方法确保了所有节点都被正确删除，并且内存被适当释放。选项B只删除了两个节点，选项C和D都没有实际删除节点，会导致内存泄漏。