SQL Server之链表操作简介-猿码集

一、链表是什么

链表是一种数据结构，它由许多节点组成，每个节点都包含当前节点的值和指向下一个节点的指针。相比于数组而言，链表更加灵活，因为链表不需要在内存中申请一整块连续的空间，而是可以通过指针将不连续的内存块串联起来。

链表的一个典型应用是实现栈、队列和哈希表等数据结构。

二、链表的操作

1. 链表的遍历

链表的遍历是指依次访问链表中的每个节点，并对每个节点执行预定的操作。在 SQL Server 中，我们可以使用 WHILE 循环和 FETCH 语句来遍历链表。

DECLARE @CurrentNode INT = @HeadNode; WHILE @CurrentNode IS NOT NULL BEGIN -- 对当前节点执行操作 FETCH NEXT FROM MyLinkedList INTO @CurrentNode; END;

2. 链表的插入

链表的插入是指在链表中添加一个新节点。有两种插入方式：头插法和尾插法。

头插法：将新节点插入到链表的头部。


-- 假设链表中已经存在 HeadNode
DECLARE @NewNode INT;
INSERT INTO MyLinkedList (Value) VALUES (@NewNode);
-- 更新头节点指针
UPDATE MyLinkedList SET NextNode = @HeadNode WHERE NodeID = @NewNode;
-- 更新链表的头节点
SET @HeadNode = @NewNode;

尾插法：将新节点插入到链表的尾部。


DECLARE @NewNode INT;
INSERT INTO MyLinkedList (Value) VALUES (@NewNode);
-- 找到链表的最后一个节点
DECLARE @CurrentNode INT = @HeadNode;
WHILE @CurrentNode IS NOT NULL
BEGIN
   SET @TailNode = @CurrentNode;
   FETCH NEXT FROM MyLinkedList INTO @CurrentNode;
END;
-- 将新节点连接到最后一个节点
UPDATE MyLinkedList SET NextNode = @NewNode WHERE NodeID = @TailNode;

3. 链表的删除

链表的删除是指从链表中删除一个节点。删除节点需要找到要删除的节点和它的前一个节点。


DECLARE @DeleteNode INT = 42;
DECLARE @CurrentNode INT = @HeadNode;
DECLARE @PreviousNode INT = NULL;
-- 找到要删除的节点和它的前一个节点
WHILE @CurrentNode IS NOT NULL
BEGIN
   IF @CurrentNode = @DeleteNode
   BEGIN
      -- 删除当前节点
      DELETE FROM MyLinkedList WHERE NodeID = @CurrentNode;
      
      -- 更新前一个节点的 NextNode 指针
      UPDATE MyLinkedList SET NextNode = (SELECT NextNode FROM MyLinkedList WHERE NodeID = @CurrentNode) WHERE NodeID = @PreviousNode;
      BREAK;
   END;
   
   SET @PreviousNode = @CurrentNode;
   FETCH NEXT FROM MyLinkedList INTO @CurrentNode;
END;

4. 链表的反转

链表的反转是指将链表中所有节点的顺序颠倒。

方法一：使用游标和临时表。


DECLARE @CurrentNode INT = @HeadNode;
DECLARE @ReverseList TABLE (NodeID INT, Value INT, NextNode INT);
WHILE @CurrentNode IS NOT NULL
BEGIN
   INSERT INTO @ReverseList (NodeID, Value, NextNode)
   SELECT NodeID, Value, NextNode FROM MyLinkedList WHERE NodeID = @CurrentNode;
   
   FETCH NEXT FROM MyLinkedList INTO @CurrentNode;
END;
-- 更新链表的头节点指针
SET @HeadNode = (SELECT NodeID FROM @ReverseList WHERE NextNode IS NULL);
DECLARE @TempNode INT = @HeadNode;
WHILE @TempNode IS NOT NULL
BEGIN
   -- 更新当前节点的 NextNode 指针
   UPDATE @ReverseList SET NextNode = (SELECT NodeID FROM @ReverseList WHERE NextNode = @TempNode) WHERE NodeID = @TempNode;
  
   -- 更新当前节点
   SET @TempNode = (SELECT NextNode FROM @ReverseList WHERE NodeID = @TempNode);
END;
-- 更新链表中所有节点的 NextNode 指针
UPDATE MyLinkedList SET NextNode = (SELECT NextNode FROM @ReverseList WHERE NodeID = MyLinkedList.NodeID) WHERE EXISTS(SELECT NodeID FROM @ReverseList WHERE NextNode = MyLinkedList.NextNode);

方法二：直接更新每个节点的 NextNode 指针。


DECLARE @CurrentNode INT = @HeadNode;
DECLARE @PreviousNode INT = NULL;
WHILE @CurrentNode IS NOT NULL
BEGIN
   -- 保存下一个节点
   DECLARE @NextNode INT = (SELECT NextNode FROM MyLinkedList WHERE NodeID = @CurrentNode);
   
   -- 反转当前节点的 NextNode 指针
   UPDATE MyLinkedList SET NextNode = @PreviousNode WHERE NodeID = @CurrentNode;
   
   -- 更新前一个节点指针
   SET @PreviousNode = @CurrentNode;
   
   -- 更新当前节点指针
   SET @CurrentNode = @NextNode;
END;
-- 更新链表的头节点指针
SET @HeadNode = @PreviousNode;

三、链表的优化和注意事项

1. 链表的优化

链表的优化主要有两种方式：使用索引和使用表分区。

使用索引：针对某些关键查询，可以通过在链表上创建索引来提高查询性能。

使用表分区：如果链表中的节点数非常大，可以使用表分区来分割链表，以提高查询性能。

2. 链表的注意事项

线程安全：链表不是线程安全的，因此在多线程环境下使用链表需要做好同步。

处理环形链表对象时需要特殊处理：环形链表对象不仅需要处理头节点和尾节点的关系，同时还需要考虑循环回到头节点的特殊情况。

四、总结

本文介绍了链表的基本概念和常用操作，包括链表的遍历、插入、删除和反转等，并介绍了链表的优化和注意事项。链表是一种通用的数据结构，广泛应用于编程语言、数据库和操作系统等领域，在 SQL Server 中的链表操作也是一项常见的任务。

SQL Server之链表操作简介