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# 关于链表,你该了解这些! 什么是链表,链表是一种通过指针串联在一起的线性结构,每一个节点由两部分组成,一个是数据域一个是指针域(存放指向下一个节点的指针),最后一个节点的指针域指向null(空指针的意思)。 链接的入口节点称为链表的头结点也就是head。 如图所示:  # 链表的类型 接下来说一下链表的几种类型: ## 单链表 刚刚说的就是单链表。 ## 双链表 单链表中的节点只能指向节点的下一个节点。 双链表:每一个节点有两个指针域,一个指向下一个节点,一个指向上一个节点。 双链表 既可以向前查询也可以向后查询。 如图所示:  ## 循环链表 循环链表,顾名思义,就是链表首尾相连。 循环链表可以用来解决约瑟夫环问题。  # 链表的存储方式 了解完链表的类型,再来说一说链表在内存中的存储方式。 数组是在内存中是连续分布的,但是链表在内存中可不是连续分布的。 链表是通过指针域的指针链接在内存中各个节点。 所以链表中的节点在内存中不是连续分布的 ,而是散乱分布在内存中的某地址上,分配机制取决于操作系统的内存管理。 如图所示:  这个链表起始节点为2, 终止节点为7, 各个节点分布在内存个不同地址空间上,通过指针串联在一起。 # 链表的定义 接下来说一说链表的定义。 链表节点的定义,很多同学在面试的时候都写不好。 这是因为平时在刷leetcode的时候,链表的节点都默认定义好了,直接用就行了,所以同学们都没有注意到链表的节点是如何定义的。 而在面试的时候,一旦要自己手写链表,就写的错漏百出。 这里我给出C/C++的定义链表节点方式,如下所示: ```cpp // 单链表 struct ListNode { int val; // 节点上存储的元素 ListNode *next; // 指向下一个节点的指针 ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} // 节点的构造函数 }; ``` 有同学说了,我不定义构造函数行不行,答案是可以的,C++默认生成一个构造函数。 但是这个构造函数不会初始化任何成员变量,下面我来举两个例子: 通过自己定义构造函数初始化节点: ```cpp ListNode* head = new ListNode(5); ``` 使用默认构造函数初始化节点: ```cpp ListNode* head = new ListNode(); head->val = 5; ``` 所以如果不定义构造函数使用默认构造函数的话,在初始化的时候就不能直接给变量赋值! # 链表的操作 ## 删除节点 删除D节点,如图所示:  只要将C节点的next指针 指向E节点就可以了。 那有同学说了,D节点不是依然存留在内存里么?只不过是没有在这个链表里而已。 是这样的,所以在C++里最好是再手动释放这个D节点,释放这块内存。 其他语言例如Java、Python,就有自己的内存回收机制,就不用自己手动释放了。 ## 添加节点 如图所示:  可以看出链表的增添和删除都是$O(1)$操作,也不会影响到其他节点。 但是要注意,要是删除第五个节点,需要从头节点查找到第四个节点通过next指针进行删除操作,查找的时间复杂度是$O(n)$。 # 性能分析 再把链表的特性和数组的特性进行一个对比,如图所示:  数组在定义的时候,长度就是固定的,如果想改动数组的长度,就需要重新定义一个新的数组。 链表的长度可以是不固定的,并且可以动态增删, 适合数据量不固定,频繁增删,较少查询的场景。 相信大家已经对链表足够的了解,后面我会讲解关于链表的高频面试题目,我们下期见! ## 其他语言版本 Java: Python: Go: -----------------------