為什么說鏈接列表插入是固定時間？

Question

我知道，由於簡單地重新排列了指針，所以鏈表插入的時間是固定的，但這不要求知道您要從中進行插入的元素嗎？

要訪問該元素，需要進行線性搜索。 那么，為什么不說插入仍然首先受到線性搜索瓶頸的約束呢？

編輯：我不是在談論頭部或尾部附加，而是在兩者之間的任何地方插入。

Answer 1

是的，它需要已經有一個要插入的節點。

那么，為什么不說插入仍然首先受到線性搜索瓶頸的約束呢？

因為不一定如此，所以如果您可以安排一些事情，使您實際上知道插入點（不僅是索引，還知道節點）。

顯然，您可以在前端或后端“插入”，這似乎有點作弊，這會使“插入”一詞的含義有所延伸。 但考慮另一種情況：在追加到列表時，有時會記住一個節點。 只需選擇任何節點，即可使用任何條件選擇所需節點。 然后，您可以稍后在該節點之后或之前輕松插入。

這聽起來像是一個非常“結構化”的情況。 對於更實際的情況（例如，並非完全如此），您可以查看“跳舞鏈接”算法。

Answer 2

為什么說鏈接列表插入是固定時間？

因為插入操作是恆定時間。

請注意， 定位插入物的位置不被視為插入操作本身的一部分。 那將是一個不同的操作，它可能是恆定時間，也可能不是恆定時間，例如，如果包括search time ，您將得到：

• 插入頭部： 恆定
• 尾部插入： 恆定
• 在迭代^1時插入當前元素之前： 常量
• 在索引位置插入： 線性

^{1）假設您正在迭代。}

相反， ArrayList插入操作是線性時間。 如果包括搜索時間 ，您將獲得：

• 插入頭部： 線性
• 在尾插入： 常量 （攤銷后的金額）
• 迭代^1時在當前元素之前插入： 線性
• 在索引位置插入： 線性

Answer 3

以下兩個操作是不同的 ：

• 操作A：在鏈接列表中的任意位置插入

• 操作B：在鏈接列表中的特定位置插入

可以在O(1)實現操作A。 可以將新元素插入head （如果需要，可以插入tail ）。

操作B涉及查找，然后插入。 發現部分是O(n) 。 插入如上所述，即O(1) 。 但是，如果將發現的結果作為輸入提供，例如，是否有類似的API

Node * Find(Node * head, int find_property);
Node * InsertAfter(Node * head, Node * existing_node, Node * new_node);

那么該操作的插入部分是O(1) 。