链表基础知识

链表的类型

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）。
链接的入口点称为列表的头结点也就是head。

链表的类型

单链表

刚刚即是

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。

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。

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。

代码——链表的定义

//单链表
struct ListNode{
	int val;//节点上存储的数据
	ListNode *next;//指向下一个结点的指针
	ListNode(int x):val(x),next(NULL){}//构造函数 
}; 

没有这个构造函数也可以，c++会默认生成一个一个构造函数。
但是这个构造函数不会初始化任何成员变化，两个例子：

通过自己定义构造函数初始化节点：
ListNode* head = new ListNode(5);

使用默认构造函数初始化节点
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

删除结点

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。（free）

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。

添加结点

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

注意链表的插入/删除时间复杂度是O(1)是因为已经知道前一个节点的情况下，如果单纯给一个链表删除特定元素，那么需要遍历+删除，时间复杂度就是O(n)了。

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。