Estableciendo la base de las listas enlazadas mediante la definición de la estructura de Nodo y el análisis de la eficiencia de las operaciones clave con punteros.
- Las diferencias estructurales que acabamos de observar—especialmente el uso de punteros dinámicos—hacen de la lista enlazada una herramienta poderosa para ciertas aplicaciones donde son necesarias inserciones y eliminaciones frecuentes. Antes de adentrarnos en algoritmos complejos, debemos establecer primero una base sólida sobre la definición y los mecanismos fundamentales de esta estructura.
- Esta sección de la lección está dedicada a dominar la lista enlazada. Nuestro plan de estudio nos guiará a través de sus conceptos fundamentales y su aplicación práctica a un problema clásico de estructuras de datos:
- Objetivo:Comprender por qué se elige la lista enlazada cuando el tamaño de $n$ es volátil o desconocido, y la eficiencia depende dereconexión de punterosen lugar dedesplazamiento de memoria.
- Resumen del Plan de Estudio:
- 1. Estructura y Definición:Definiremos formalmente elEstructura_Nodo (elemento y puntero $next$) y examinaremos las diferencias entre listas enlazadas simples, dobles y circulares.
- 2. Operaciones Fundamentales:Dominando la manipulación de punteros:
- Recorrido: Iterar a través de la lista, requiriendo $O(n)$ tiempo.
- Inserción: Añadir un nodo en una posición conocida $i$, lo cual puede hacerse en un tiempo eficiente de $O(1)$ ajustando el puntero $next$ usando unColor_Reconexión_Punteros.
- Eliminación: Eliminar un nodo y ajustar los punteros, también en $O(1)$.
- 3. Aplicación Ilustrativa (Polinomios):Utilizaremos la lista enlazada para almacenar y manipular polinomios algebraicos, donde cada nodo contiene unTérmino_Polinomial ($\langle coeficiente, exponente \rangle$). Esto muestra cómo las listas enlazadas destacan en la gestión dinámica de estructuras, especialmente en la suma de polinomios, que generalmente se ejecuta en $O(n+m)$ tiempo.
Complejidades de Operaciones Fundamentales de la Lista Enlazada
| Operación | Descripción | Complejidad |
|---|---|---|
| Recorrido | Buscar un elemento o el final de la lista. | $O(n)$ |
| Inserción (en posición conocida $i$) | Ajustar dos punteros. | $O(1)$ |
| Eliminación (en posición conocida $i$) | Ajustar un puntero. | $O(1)$ |