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リンクリスト・連結リストとは？データ構造の基本概念をわかりやすく解説する
リンクリスト・連結リストとは？
データ構造とは、プログラミングにおいてデータを効率的に処理するために使用される技術のことです。その一つが、リンクリスト・連結リストです。
リンクリスト・連結リストは、データをリンクで結びつけた構造で、一方向リストと双方向リストがあります。リンクリストは、次のノードへのポインタを持っており、次のノードに進むことができます。双方向リストは、前と次のノードの両方のポインタを持っており、前と次のノードに進むことができます。
リンクリスト・連結リストのメリット
リンクリスト・連結リストのメリットは、データの挿入や削除が容易に行えることです。通常の配列とは異なり、リスト中の要素の削除や挿入があった場合、その前後の要素へのリンクを変更するだけで済みます。一方、通常の配列では、要素の削除・挿入を行う場合、配列全体を再配置する必要があります。また、リンクリスト・連結リストの場合、先頭から順番に処理する必要がないため、ランダムアクセスによるデータの探索も高速に行うことができます。
リンクリスト・連結リストの実装例
以下は、Pythonでのリンクリストの実装例です。
“`python
class Node:
def __init__(self, data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insert(self, data):
new_node = Node(data)
if self.head is None:
self.head = new_node
else:
current = self.head
while current.next is not None:
current = current.next
current.next = new_node
def delete(self, data):
if self.head.data == data:
self.head = self.head.next
else:
current = self.head
while current.next is not None:
if current.next.data == data:
current.next = current.next.next
break
current = current.next
def print_list(self):
current = self.head
while current is not None:
print(current.data)
current = current.next
“`
上記のコードでは、Nodeクラスを作成し、リストの要素を表現しています。LinkedListクラスでは、リストに対する操作を行うメソッドが実装されています。
insertメソッドでは、新規要素をリストに追加し、deleteメソッドでは、指定された要素を削除します。print_listメソッドでは、リスト内の要素を順番に表示します。
以上をまとめると、「リンクリスト・連結リストとは、データ構造の一つで、データをリンクで結びつけた構造。挿入や削除が容易であり、ランダムアクセスによるデータの探索も高速に行うことができる。」ということが言えます。リストの実装方法についても、上記のPythonコードを参考にすることで理解を深めることができます。