数据结构与算法之美-链表
什么是链表 和数组一样,链表也是一种线性表。 从内存结构来看,链表的内存结构是不连续的内存空间,是将一组零散的内存块串联起来,从而进行数据存储的数据结构。 链表中的每一个内存块被称为节点Node。节点除了存储数据外,还需记录链上下一个节点的地址,即后继指针next。 链表的特点 插入、删除数据效率高,时间复杂度为O(1),只需更改指针指向即可。 随机访问效率低,时间复杂度为O(n),需要从链头至链尾进行遍历。 和数组相比,链表的内存空间消耗更大,因为每个存储数据的节点都需要额外的空间存储后继指针。 常见的链表结构 单链表 每个节点只包含一个指针,即后继指针。 单链表有两个特殊的节点,即首节点和尾节点。 用首节点地址表示整条链表,尾节点的后继指针指向空地址null。 性能特点,插入和删除节点的时间复杂度为O(1),查找的时间复杂度为O(n)。 循环链表 除了尾节点的后继指针指向首节点的地址外均与单链表一致。 适用于存储有循环特点的数据,比如约瑟夫问题。 双向链表 节点除了存储数据外,还有两个指针分别指向前一个节点地址(前驱指针prev)和下一个节点地址(后继指针next)。 首节点的前驱指针prev和尾节点的后继指针next均指向空地址。 性能特点,和单链表相比,存储相同的数据,需要消耗更多的存储空间。 插入、删除操作比单链表效率更高,时间复杂度为O(1)。以删除操作为例