链表
链表基础理论
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)。
链表的入口节点称为链表的头结点也就是head。
链表的类型
单链表
单链表每个节点只能指向下个节点且有头有尾
双链表
每个节点有两个指针域,一个指向下个节点,一个指向上个节点。
双链表既可以向前查询也可以向后查询。
循环列表
循环列表,顾名思义,就是链表收尾相连。
循环链表可以用来解决约瑟夫环问题。
链表的储存放肆
了解完链表的类型,在说说链表在内存中的储存方式。
数组是在内存中是连续分布的,但是链表在内存中不是连续分布的。
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得到内存管理。
链表的定义
接下来说说一说链表的定义。
链表节点的定义,很多同学在面试的时候都写不好。
这是因为平时再刷力扣的时候,链表的节点都默认定义好了,直接用就行了,所有同学们都没有注意到链表节点是如何定义的。
在面试的时候,一旦要自己写链表,就写的漏洞百出。
定义链表的方式:
golang:
type ListNode struct {
Val int
Next *ListNode
}
链表的操作
删除节点
有个一个A->C->D->E的链表
删除D节点只需要将C的next指向E就行了。
那有同学说了,D节点不是依然还存在内存里么?只不过没在这个链表里而已。
是这样的,所有在C++里最好是在手动释放这个D节点,释放这块内存。
其他语言例如JAVA、GOALNG就有自己的垃圾回收机制,就不用自己手动释放了。
添加节点
有个一个A->C->D->E的链表
添加F到CD中间只需要将,C的下个指向F,F的下一个指向D就可以了。
可以看出链表的添加和删除都是O(1)操作,也不会影响到其他节点。
但要注意的是,要是删除最后一个节点,需要从头节点查找到倒数第二个节点进行删除操作,操作的时间复杂度是O(n)。
性能分析
在吧链表的特性和数组的特性进行一个对比
插入/删除(时间复杂度) | 查询(时间复杂度) | 使用场景 | |
---|---|---|---|
数组 | O(n) | O(1) | 数据量固定,频繁查询,较少增删 |
链表 | O(1) | O(n) | 数据量不固定,频繁增删,较小查询 |
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,就需要从新定义个新数组。
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,查询较少的场景。
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.