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<p align="center">
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<a href="https://programmercarl.com/other/xunlianying.html" target="_blank">
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<img src="../pics/训练营.png" width="1000"/>
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<p align="center"><strong><a href="https://mp.weixin.qq.com/s/tqCxrMEU-ajQumL1i8im9A">参与本项目</a>，贡献其他语言版本的代码，拥抱开源，让更多学习算法的小伙伴们收益！</strong></p>
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# 关于链表，你该了解这些！
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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）。
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链表的入口节点称为链表的头结点也就是head。
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如图所示：
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# 链表的类型
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接下来说一下链表的几种类型:
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## 单链表
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刚刚说的就是单链表。
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## 双链表
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单链表中的指针域只能指向节点的下一个节点。
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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。
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双链表 既可以向前查询也可以向后查询。
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如图所示：
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## 循环链表
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循环链表，顾名思义，就是链表首尾相连。
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循环链表可以用来解决约瑟夫环问题。
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# 链表的存储方式
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了解完链表的类型，再来说一说链表在内存中的存储方式。
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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。
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链表是通过指针域的指针链接在内存中各个节点。
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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。
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如图所示：
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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的不同地址空间上，通过指针串联在一起。
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# 链表的定义
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接下来说一说链表的定义。
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链表节点的定义，很多同学在面试的时候都写不好。
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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。
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而在面试的时候，一旦要自己手写链表，就写的错漏百出。
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这里我给出C/C++的定义链表节点方式，如下所示：
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```cpp
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// 单链表
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struct ListNode {
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int val; // 节点上存储的元素
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ListNode *next; // 指向下一个节点的指针
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ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} // 节点的构造函数
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};
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```
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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。
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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：
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通过自己定义构造函数初始化节点：
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```cpp
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ListNode* head = new ListNode(5);
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```
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使用默认构造函数初始化节点：
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```cpp
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ListNode* head = new ListNode();
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head->val = 5;
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```
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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！
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# 链表的操作
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## 删除节点
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删除D节点，如图所示：
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只要将C节点的next指针 指向E节点就可以了。
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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。
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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。
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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。
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## 添加节点
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如图所示：
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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。
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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)。
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# 性能分析
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再把链表的特性和数组的特性进行一个对比，如图所示：
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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。
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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。
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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！
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## 其他语言版本
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Java：
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```java
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public class ListNode {
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// 结点的值
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int val;
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// 下一个结点
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ListNode next;
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// 节点的构造函数(无参)
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public ListNode() {
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}
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// 节点的构造函数(有一个参数)
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public ListNode(int val) {
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this.val = val;
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}
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// 节点的构造函数(有两个参数)
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public ListNode(int val, ListNode next) {
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||
this.val = val;
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||
this.next = next;
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||
}
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}
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```
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JavaScript:
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```javascript
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class ListNode {
|
||
val;
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||
next = null;
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constructor(value) {
|
||
this.val = value;
|
||
this.next = null;
|
||
}
|
||
}
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```
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||
TypeScript:
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|
||
```typescript
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class ListNode {
|
||
public val: number;
|
||
public next: ListNode|null = null;
|
||
constructor(value: number) {
|
||
this.val = value;
|
||
this.next = null;
|
||
}
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||
}
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||
```
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Python：
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```python
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class ListNode:
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||
def __init__(self, val, next=None):
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||
self.val = val
|
||
self.next = next
|
||
```
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||
Go：
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||
|
||
```go
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||
type ListNode struct {
|
||
Val int
|
||
Next *ListNode
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||
}
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||
```
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Scala:
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```scala
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||
class ListNode(_x: Int = 0, _next: ListNode = null) {
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||
var next: ListNode = _next
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||
var x: Int = _x
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||
}
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||
```
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||
Rust:
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||
```rust
|
||
#[derive(PartialEq, Eq, Clone, Debug)]
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||
pub struct ListNode<T> {
|
||
pub val: T,
|
||
pub next: Option<Box<ListNode<T>>>,
|
||
}
|
||
|
||
impl<T> ListNode<T> {
|
||
#[inline]
|
||
fn new(val: T, node: Option<Box<ListNode<T>>>) -> Self {
|
||
ListNode { next: node, val }
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
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||
<p align="center">
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||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
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<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
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</a>
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