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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，每一个节点是又两部分组成，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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链接的入口点称为列表的头结点也就是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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单链表中的节点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个不同地址空间上，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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// 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化，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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```
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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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```
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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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