前言

有的小伙伴說(shuō)沒有學(xué)過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)鏈表不是特別了解，所以今天我們就來(lái)對(duì)鏈表進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)，另外大家如果想提高算法思想的話，我建議還是要系統(tǒng)的學(xué)一下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的。閱讀完本文你會(huì)有以下收獲1.知道什么是鏈表？2.了解鏈表的幾種類型。3.了解鏈表如何構(gòu)造。4.鏈表的存儲(chǔ)方式5.如何遍歷鏈表6.了解鏈表的操作。7.知道鏈表和數(shù)組的不同點(diǎn)8.掌握鏈表的經(jīng)典題目。

鏈表的定義：

定義：鏈表是一種遞歸的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，他或者為空(null)，或者是指向一個(gè)結(jié)點(diǎn)(node)的引用，該結(jié)點(diǎn)含有一個(gè)泛型的元素和一個(gè)指向另一條鏈表的引用。

我們來(lái)對(duì)其解讀一下，鏈表是一種常見且基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一種線性表，但是他不是按線性順序存取數(shù)據(jù)，而是在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)里存到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址。我們也可以這樣理解，鏈表是通過(guò)指針串聯(lián)在一起的線性結(jié)構(gòu)，每一個(gè)鏈表結(jié)點(diǎn)由兩部分組成，數(shù)據(jù)域及指針域，鏈表的最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)指向null。也就是我們所說(shuō)的空指針。

鏈表的幾種類型

我們先來(lái)看一下鏈表的可視化表示方法，以便更好的對(duì)其理解。

• 用長(zhǎng)方形表示對(duì)象

• 將實(shí)例變量的值寫在長(zhǎng)方形中；

• 用指向被引用對(duì)象的箭頭表示引用關(guān)系。

單鏈表

一個(gè)單向鏈表包含兩個(gè)值: 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的值和一個(gè)指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈接。我們通過(guò)上面說(shuō)到的可視化表示方法，將單鏈表可視化，如圖所示。

雙向鏈表

上面提到了單鏈表的節(jié)點(diǎn)只能指向節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。而雙向鏈表有三個(gè)整數(shù)值: 數(shù)值、向后的節(jié)點(diǎn)鏈接、向前的節(jié)點(diǎn)鏈接，所以雙鏈表既能向前查詢也可以向后查詢。

還有一個(gè)常用的鏈表則為循環(huán)單鏈表，則單鏈表尾部的指針指向頭節(jié)點(diǎn)。例如在leetcode61旋轉(zhuǎn)鏈表中，我們就是先將鏈表閉合成環(huán)，找到新的打開位置，并定義新的表頭和表尾。

構(gòu)造鏈表

java是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)鏈表很容易。我們首先用一個(gè)嵌套類來(lái)定義節(jié)點(diǎn)的抽象數(shù)據(jù)類型

private?class?Node{
??Item?item;
??Node?next;
}

現(xiàn)在我們需要構(gòu)造一條含有one,two,three的鏈表，我們首先為每個(gè)元素創(chuàng)造一個(gè)節(jié)點(diǎn)

Node?first?=?new?Node();
Node?second?=?new?Node();
Node?third?=?new?Node();

將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的item域設(shè)為所需的值

first.item?=?"one";
second.item?=?"two";
third.item?=?"three";

然后我們?cè)O(shè)置next域來(lái)構(gòu)造鏈表

first.next?=?second;
second.next?=?third;

注：此時(shí)third的next仍為null，即被初始化的值。

鏈表的存儲(chǔ)方式

我們知道了如何構(gòu)造鏈表，我們?cè)賮?lái)說(shuō)一下鏈表的存儲(chǔ)方式。

我們都知道數(shù)組在內(nèi)存中是連續(xù)分布的，但是鏈表在內(nèi)存不是連續(xù)分配的。鏈表是通過(guò)指針域的指針鏈接內(nèi)存中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

所以鏈表在內(nèi)存中是散亂分布在內(nèi)存中的某地址上，分配機(jī)制取決于操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理。我們可以根據(jù)下圖來(lái)進(jìn)行理解。

遍歷鏈表

鏈表的遍歷我們通常使用while循環(huán)(for循環(huán)也可以但是代碼不夠簡(jiǎn)潔)下面我們來(lái)看一下鏈表的遍歷代碼

for:

for(Node?x?=?first;x!=null;x=x.next){
?????//處理x.item
}

while:

Node?x?=?first;
while(x!=null){
??//處理x.item
??x=x.next;
}

鏈表的幾種操作

添加節(jié)點(diǎn)

添加節(jié)點(diǎn)E，如圖所示

刪除節(jié)點(diǎn)

刪除B節(jié)點(diǎn)，如圖所示

我們只需將A節(jié)點(diǎn)的next指針指向C節(jié)點(diǎn)即可。

有的同學(xué)可能會(huì)有這種疑問(wèn)，B節(jié)點(diǎn)這樣不會(huì)留著內(nèi)存里嗎？java含有自己的內(nèi)存回收機(jī)制，不用自己手動(dòng)釋放內(nèi)存了，但是C++,則需要手動(dòng)釋放。

我們通過(guò)上圖知道了刪除和插入都是O(1)操作。

鏈表和數(shù)組的比較

	插入/刪除操作(時(shí)間復(fù)雜度)	查詢(時(shí)間復(fù)雜度)	存儲(chǔ)方式
數(shù)組	O(n)	O(1)	內(nèi)存連續(xù)分布
鏈表	O(1)	O(n)	內(nèi)存散亂分布

鏈表經(jīng)典題目

我們上周做了很多鏈表的題目，全部都是在題庫(kù)中精挑細(xì)選出來(lái)的，掌握了那些題目不僅能夠掌握了鏈表的基本操作，而且還能學(xué)到很多算法思想，以后我們?cè)儆龅芥湵淼念}目就可以往我們的框架上靠。

鏈表必會(huì)題目：

雙指針?biāo)枷?/p>

老鷹：我要抓走倒數(shù)第K個(gè)小雞

老鷹：一口氣吃掉一半小雞仔

兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)還是你

遇見

合二為一

刪除節(jié)點(diǎn)

我們長(zhǎng)的像是我們的錯(cuò)嗎？

大家完成了這些題目應(yīng)該就會(huì)對(duì)鏈表有自己的理解了，對(duì)其他鏈表題目也不會(huì)一頭霧水了，大家記得打卡呀。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的利用双向循环链表实现长整数的存储_链表看这一篇真的就够了！的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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