JavaScript数据结构之链表--介绍

前言

hello，我是 snow，因我的缘由在专栏中消失了很长时间，想了不少不应想的，作了不少不应作的。偶尔发一些沸点来刷存在感。感谢掘金，相比朋友圈我更喜刷沸点，由于在这里我能找到共鸣。好了，忽略。

链表

今天来了解下数据结构中的链表含义。

1 链表和数组的区别

数组是须要一块连续的内存空间来存储，对内存的要求比较高。 而链表却相反，它并不须要一块连续的内存空间。链表是经过指针将一组零散的内存块串联在一块儿。

相比数组，链表是一种稍微复杂一点的数据结构。固然，二者没有好坏之分，各有各的优缺点。

数组能够快速的查找某个元素，可是在插入和删除时就要移动大量元素。缘由就在于相邻元素的存储位置也具备邻居关系。他们的编号是 0，1，2，3，4，...，n，它们在内存中的位置也是紧挨着的，中间没有空隙，因此就没法快速添加元素。而当删除后，当中就会留出空隙，天然须要弥补。

因此咱们须要这样一种数据结构： 咱们反正也是要让相邻元素间留有足够余地，那干脆全部的元素都不要考虑相邻位置了，哪有空位就到哪里，只是让每一个元素知道它下一个元素的位置在哪里。咱们能够在第一个元素时，就知道第二个元素的位置在哪；在第二个元素时，再找到第三个元素的位置。这样，全部的元素均可以遍历而找到。

所以，为了表示每一个数据元素 n 和后继元素 n+1 之间的逻辑关系，对数据元素 n 来讲，除了存储自己的信息以外，还须要存储一个指示其后继的信息。咱们把存储元素的域称之为 数据域，把存储直接后继位置的域称之为 指针域。指针域中存储的信息称作 指针或链。这两部分信息组成数据元素 n 的存储映像，称为 结点。

而由 n 个结点链结成一个链表，称之为 链式存储结构。

2 单链表

最简单最经常使用的是 单链表，此链表的每一个结点只包含一个指针域。

如上图，就是一个简单的单链表示意图。其中有两个结点是比较特殊的。他们分别是第一个结点和最后一个节点。咱们习惯性地把第一个结点叫作头结点，把最后一个结点叫作尾结点。头结点是用来记录链表的基地址。有了它，咱们就能够遍历获得整条链表。而尾结点特殊地方它的指针不是指向下一个地方，而是指向一个空地址 NULL，表示这是链表上最后一个结点。

咱们能够判断当前结点的 next 是否为空，就知道循环是否结束。

就像一家三口并排的手牵手去逛街，爸爸牵着妈妈，妈妈牵着孩子。此时的爸爸就能够当作头结点，而孩子就是尾结点。

与数组同样，链表也支持数据的增删改查。 对比插入和删除操做，为了保持内存数据的连续性，数据须要进行大量的数据搬移工做，因此时间复杂度为 O(n)。而在链表中插入和删除数据，并不须要担忧此事，由于链表的存储空间自己就不是连续的。因此，在链表中插入和删除一个数据是很是快速的。

对比查找操做，链表就没有数组那么高效了。由于链表中的数据并不是连续存储的，因此没法像数组那样，根据下标等方法查找，链表须要根据指针依次遍历，直到找到对应的结点。

3 循环链表

屏幕前的你都还很年轻，不会以为日月如梭。可上了点年纪的人，好比我---的父辈们，就会经常感叹，要是能回到从前该多好，向天再借 500 年可好。也有人说，所谓的成功男人就是 3 岁时不尿裤子，5 岁时能本身吃饭....80 岁能本身吃饭，90 岁能不尿裤子。人生是否是在循环呢。

对于单链表，因为每一个结点只存储了向后的指针，到了尾结点就中止了向后链的操做。这样，当中的某一结点就没法找到它的前驱结点了，就如上图同样，不能回到从前了。

好比说，咱们的市场销售同窗家在北京，须要常常到上海出差。行程就是去两地之间的各个城市。从北京出发，乘坐高铁通过多个城市后，再乘坐灰机返回北京。

北京 --> 济南 --> 蚌埠 --> 南京 --> 苏州 --> 上海

有一次，他先到南京开会，接下来还要把以上的城市再走一遍。此时有人对他说，不行，你得从上海开始，由于北京是第一站。这时他会对这人说什么？神经病。他从南京开始，到苏州，上海，而后再回北京而后去济南的几个城市就能够了。显然这表示是你从当中某一个结点开始遍历整个链表，这是原来的单链表结构不能解决的问题。

事实上，把北京和上海连起来，行成一个环就解决了前面所面临的问题。这就是 循环链表。

将单链表中尾结点的指针由空指针指向头节点，就使整个单链表造成一个环，这种头尾相接的单链表就简称为循环链表。

其实循环链表和单链表的主要差别就在于循环的判断条件上，原来是判断当前结点的 next 是否为空，如今则是判断当前结点的 next 是否等于头结点。

就像一家三口围成一个圈作游戏，爸爸牵着妈妈，妈妈牵着孩子，孩子又牵着爸爸。

4 双向链表

今天咱们销售又得出差了，平时都是从北京一路停留到上海的。但是这一次，他得先到上海开会，开完后，而后又得须要例行公事，走访各个城市，此时他该怎么办？ 这个时候，那人又出主意了，你能够先飞回北京，而后再一路乘坐火车走遍这几个城市。

哎，人生中总会避免不了这样给你出馊主意的人存在。哪有这么麻烦，他一路再乘坐高铁回去不就完事了嘛。

就如单链表，老是从头至尾找结点，难道就不能够正反遍历吗？

因此这个时候双向链表就登场了。双向链表是在单链表的每一个结点中，再设置一个指向其前驱结点的指针域。因此在双向链表中的结点都有两个指针域，一个指向直接后继，另外一个指向直接前驱。

从上图中能够看出来，双向链表须要额外的两个空间来存储后继结点和前驱结点的地址。因此，若是存储一样多的数据，双向链表要比单链表占用更多的内存空间。虽然两个指针比较浪费存储空间，可是能够支持双向遍历，这样也带来了双向链表操做的灵活性。

5 双向循环链表

既然单链表能够有循环链表，那么双向链表固然也能够是循环链表。你能够停下来想一想双向循环链表长什么样子。

6 链表和数组的性能对比

数组和链表的对比，并不能局限于时间复杂度。并且，在实际开发中，不能仅仅利用复杂度分析就决定使用哪一个数据结构来存储数据。针对不一样的类型项目来权衡。固然，在大前端，仍是数组用的最多。

参考书籍

《大话数据结构》

重点

各位大佬，初碰水面，不喜勿喷。若有错误，还请指出，谢谢。

下一篇总结下如何写好链表代码。

咱们下期见。