Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之鏈表的概念及結(jié)構(gòu)是什么

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1、 鏈表的概念

概念：鏈表是一種物理存儲結(jié)構(gòu)上非連續(xù)、非順序的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序?qū)崿F(xiàn)的

1、鏈表由一系列結(jié)點（鏈表中每一個元素稱為結(jié)點）組成。

2、結(jié)點可以在運行時動態(tài)(malloc)生成。

3、每個結(jié)點包括兩個部分：一個是存儲數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)域，另一個是存儲下一個結(jié)點地址的指針域（詳見1.2 節(jié)點部分）。

4、相比于線性表順序結(jié)構(gòu)，鏈表操作復(fù)雜。但是由于不需按順序存儲，鏈表在插入的時候可以達(dá)到O(1)的復(fù)雜度，比順序表快得多；但是查找一個節(jié)點或者訪問特定編號的節(jié)點則需要O(n)的時間，而順序表只需O(1)

2、 結(jié)點

鏈表由一個個結(jié)點構(gòu)成，每個結(jié)點采用結(jié)構(gòu)體的形式。結(jié)構(gòu)體內(nèi)前面的變量按照需要給予，最后一個變量是這個結(jié)構(gòu)體類型的指針，用來存放下一節(jié)點的首地址‘

鏈表結(jié)點分為兩個域
數(shù)據(jù)域 ：存放各種實際的數(shù)據(jù)
指針域 ：存放下一結(jié)點的地址

（圖為帶哨兵位頭結(jié)點的鏈表）

3、 鏈表的使用場景

線性表在 需要經(jīng)常插入或刪除數(shù)據(jù)元素 的情況下適合采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。

因為對于鏈表來說，插入或刪除數(shù)據(jù)只需要創(chuàng)建一個結(jié)點、輸入數(shù)據(jù)、修改指針把該結(jié)點連接到鏈表中的某一位置即可； 而對于順序表，插入一個數(shù)據(jù)可能需要搬移其他數(shù)據(jù)，復(fù)雜度高。

4、 鏈表分類 和 常用的結(jié)構(gòu)

雖然組合起來一共有8種鏈表可以選擇，但是實際中最常用的主要還是 無頭單向非循環(huán) 鏈表和 帶頭雙向循環(huán) 鏈表。

1、無頭單向非循環(huán)鏈表：俗稱 “單鏈表”。結(jié)構(gòu)簡單，一般不會單獨用來存儲數(shù)據(jù)。實際上更多是作為其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)（如哈希桶、圖的鄰接表、棧的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)等）

2、帶頭雙向循環(huán)鏈表：結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，一般用來單獨存儲數(shù)據(jù)。實際使用的鏈表，大多都是帶頭雙向循環(huán)鏈表。雖然結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，但是這種結(jié)構(gòu)會帶來很多優(yōu)勢。

5、 與順序表的比較

鏈表： 鏈表是通過結(jié)點把離散的數(shù)據(jù)鏈接成一個表，通過對結(jié)點的插入、刪除操作從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存取。

順序表： 順序表是通過開辟一段連續(xù)的內(nèi)存（直接使用 數(shù)組 或者 malloc后realloc擴(kuò)容）來存儲數(shù)據(jù)。

但是由于 realloc 擴(kuò)容分為原地擴(kuò)容和異地擴(kuò)容，前者代價較低，而后者擴(kuò)容時不僅需要拷貝數(shù)據(jù)，還要釋放舊空間。再者，擴(kuò)容時一般會擴(kuò)到原來容量的2倍，擴(kuò)容次數(shù)多了就容易造成空間的浪費

順序表的每個成員對應(yīng)鏈表的結(jié)點；成員和結(jié)點的數(shù)據(jù)類型可以是標(biāo)準(zhǔn)的c類型或者是用戶自定義的結(jié)構(gòu)體類型。

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