数据结构与算法 线性表-链表

概念解释

**链表(Linked List)**也是线性结构,它与数组看起来非常像,但是它们的内存分配方式、内部结构和插入删除操作方式都不一样。

链表是一系列节点组成的链,每一个节点保存了数据以及指向下一个节点的指针。链表头指针指向第一个节点,如果链表为空,则头指针为空或者为null。

链表「节点 Node」包含两项数据,一是节点「值 Value」,二是指向下一节点的「指针 Pointer」,或称「引用 Reference」。

链表定义与存储方式

链表可以用来实现文件系统、哈希表和邻接表。

链表分为2种:

  • 单向链表
  • 双向链表
  • 环形链表(任意节点都可视为头节点)

常见链表种类

链表的基本操作

  • InsertAtEnd — 在链表结尾插入元素
  • InsertAtHead — 在链表开头插入元素
  • Delete — 删除链表的指定元素
  • DeleteAtHead — 删除链表第一个元素
  • Search — 在链表中查询指定元素
  • isEmpty — 查询链表是否为空

链表缺点

链表访问节点效率较低。数组可以在 O(1)时间下访问任意元素。然而,链表无法直接访问任意节点,这是因为系统需要从头节点出发,逐个向后遍历直至找到目标节点。例如,若要访问链表索引为 index(即第 index + 1 个)的节点,则需要向后遍历 index 轮。

链表的内存占用较大。链表以节点为单位,每个节点除了保存值之外,还需额外保存指针(引用)。这意味着在相同数据量的情况下,链表比数组需要占用更多的内存空间