在 C# 中添加排序鏈表

Question

我有這樣一個 class 用於在 C# 中實現排序鏈表。 現在它實際上並沒有排序，但是我必須對這種方法進行哪些更改才能使其成為一個？

class LinkedSortedList<T>
    {
        public Node<T> Head { get; set; }
        public Node<T> Tail { get; set; }
        public int Count { get; set; }

        public LinkedSortedList()
        {
            Head = null;
            Tail = null;
            Count = 0;
        }

        public LinkedSortedList(T data)
        {
            CreateList(data);
        }

        public void AddElement(T data)
        {            
            if (Tail != null)
            {
                var node = new Node<T>(data);
                Tail.Next = node;
                Tail = node;
                Count++;
            }

            else
            {
                CreateList(data);
            }
        }

        public void CreateList(T data)
        {
            var node = new Node<T>(data);
            Head = node;
            Tail = node;
            Count = 1;
        }

我想修改 AddElement function 以便列表保持排序。 我該如何實現這個邏輯？

Answer 1

為了完成任務，您需要進行的一個關鍵觀察是，在AddElement的開頭，列表要么是空的，要么是已排序的。 如果列表為空，則您的任務微不足道； 如果列表已排序，則必須為要添加的元素選擇一個插入點，並將新元素插入那里。 插入后列表將保持排序，因為不需要移動其他元素。

要找到插入點，請從頭部開始遍歷列表，直到 (1) 找到一個大於所插入元素的元素，或者 (2) 到達列表末尾。 在這兩種情況下，您只需在遍歷期間通過的最后一個元素之后立即插入新元素，或者如果初始元素大於您要插入的元素，則在頭部插入新元素。

Answer 2

目前，您只是將元素添加到列表的末尾。 相反，我們想遍歷列表並查看每個值，直到找到插入節點的正確位置。

一種方法是進行以下檢查：

1. 頭是null嗎？ 如果是這樣，請使用此數據創建一個新列表，我們就完成了。
2. 新節點的數據是否小於 Head 數據？ 如果是這樣，將這個節點放在 Head 前面，並將 Head 指向我們的新節點。
3. 新節點的數據是否大於 Tail 數據？ 如果是這樣，請將這個節點放在 Tail 之后，並將 Tail 指向我們的新節點。
4. 否則，創建一個指向頭部的“當前”節點，將當前節點的數據與我們的新節點進行比較，並通過將“當前”設置為它的 Next 屬性繼續在列表中移動，直到找到合適的插入位置新節點。 然后重新排列三個節點（新節點、之前的節點和之后的節點）的 Next 和 Previous 屬性。

例如：

public void AddElement(T data)
{            
    if (Head == null)
    {
       CreateList(data);
    }
    else
    {
        var node = new Node<T>(data);

        if (node.Data < Head.Data)
        {
            Head.Previous = node;
            node.Next = Head;
            Head = node;
        }
        else if (node.Data > Tail.Data)
        {
            Tail.Next = node;
            node.Previous = Tail;
            Tail = node;
        }
        else
        {
            var current = Head;
   
            while(node.Data >= current.Data && current.Next != null)
            {
                current = current.Next;
            }

           node.Previous = current.Previous;
           if (node.Previous != null) node.Previous.Next = node;
           current.Previous = node;
           node.Next = current;
           if (Head == current) Head = node;
           Count++;
        }
    }
}