从新认识链表(上)

定义

链表（Linked list）是一种线性表数据结构。一般说链表的时候，会把它与数组放在一块儿进行比较，这样会更好的理解链表。链表克服了数组须要预先知道数据大小的缺点，而且它能够充分利用好内存空间，经过“指针”将一组零散的内存块串联起来使用，实现灵活的内存动态管理。可是链表失去了数组随机访问优势，同时链表因为增长告终点的指针域，空间开销比较大。

优缺点（以数组为参照，以单链表为例）

优势：

由于链表的存储空间不是连续的，因此不像数组呢样，每作一次插入删除操做的时候，为了保证内存数据的连续性，都须要作大量的数据迁移，也就意味着它的插入删除操做是十分快速的。一般只须要考虑相邻节点的指针的变化就能够了，因此时间复杂度很低，为O（1）。

缺点：

固然有利就有弊。链表的随机访问效率就不如数组了。一样缘由，非连续存储，因此不能经过寻址公式来直接计算内存地址了。只能根据指针去一个节点一个节点的遍历，时间复杂度要搞一些，为O（n）。

常见的链表结构有：

单链表，双向链表和循环链表。

单链表

单链表是最简单的一种链表结构了，它包含两个域，一个信息域和一个指针域。而且是单向，结点只有一个后继指针 next 指向后面的结点。

双向链表

双向链表，顾名思义，它支持两个方向，一个前驱指针prev指向前面的节点，一个后继指针next指向后面的节点。同时它也比单链表更加占内存，可是它更灵活，能够双向遍历，因此对插入、删除操做更加简单、高效。

JAVA的LinkedHashMap容器底层就是这个双向链表。

循环链表

循环链表，其实它是一种特殊的单链表。由于单链表的尾结点指针指向空地址，来表示结束。而循环链表的尾结点指针指向它的头结点。换一种角度想，循环链表也能够说是“无头无尾”，它比单链表要稍微省内存一些。

问题：数组仍是链表？链表仍是数组？

数组：  

定义：是一段地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构 

优势：存取速度高效，经过下标来直接存取 

缺点：插入和删除比较慢，不能够实时增加长度 

适用场景：适用于须要大量访问元素的，而增长/删除元素较少的程序 

链表：  

定义：一种链式存储的线性表，用一组地址任意的存储单元存放线性表的数据元素，称为存储单元为一个节点

优势：插入和删除速度快，保留原有的物理顺序 

缺点：查找元素须要遍历，所以不支持随机查找 

适用场景：适用于须要频繁进行增长/删除元素，而查找元素较少的程序

比较

在这里能够提一下一种设计思想：空间换时间。众所周知，当空间充足的时候，咱们确定会更加追求代码的执行效率，这个时候能够优先考虑链表。相反，若是内存不充足，好比单片机、手机等等，在这种内存即金钱的时候，则时间换空间，这个时候能够优先考虑数组。

总结:  数组查询效率高效，插入、删除操做效率低效，大小固定。链表查询效率低，插入、删除操做效率高效，没有大小限制。

扩展

下一篇则是对于链表具体问题具体分析。

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