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链表概述 ​

链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个结点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个结点的指针），最后一个结点的指针域指向 null（空指针的意思）。

链表的入口结点称为链表的头结点也就是 head。

上面讲的是我们最常见的单向链表，实际上链表还可以分为：

  • 单向链表：一个结点指向下一个结点。

单向链表

  • 双向链表：每一个结点有两个指针域，一个指向下一个结点，一个指向上一个结点。

双向链表

  • 循环链表：能通过任何一个结点找到其他所有的结点，将两种 (双向/单向) 链表的最后一个结点指向第一个结点从而实现循环。

循环链表

链表的存储方式 ​

数组是在内存中是连续分布的，但是链表在内存中可不是连续分布的。

链表是通过指针域的指针链接在内存中各个结点。

所以链表中的结点在内存中不是连续分布的，而是散乱分布在内存中的某地址上，分配机制取决于操作系统的内存管理。

如图：

链表存储方式

链表的定义 ​

单向链表的定义

java
public class ListNode {
    // 结点的值
    int val;

    // 下一个结点
    ListNode next;

    // 节点的构造函数 (无参)
    public ListNode() {
    }

    // 节点的构造函数 (有一个参数)
    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    // 节点的构造函数 (有两个参数)
    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}
public class ListNode {
    // 结点的值
    int val;

    // 下一个结点
    ListNode next;

    // 节点的构造函数 (无参)
    public ListNode() {
    }

    // 节点的构造函数 (有一个参数)
    public ListNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    // 节点的构造函数 (有两个参数)
    public ListNode(int val, ListNode next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

链表的操作 ​

下述的操作都默认为单向链表

添加结点

在链表中添加结点，需要先从头结点遍历至要插入位置的上一个结点，通过改变其指针至待添加的结点，以及将待添加的结点指向要插入位置原来的结点来实现，如图：

添加结点

删除结点

在链表中删除结点，需要进行和添加结点正好相反的操作，但是都需要先遍历到要删除的结点的上一个结点（因为结点的引用在上一个结点），然后将上一个结点的指针，直接指向待删除结点再下一个结点，如图：

删除结点

链表的性能 ​

数组在定义的时候，长度就是固定的，如果想改动数组的长度，就需要重新定义一个新的数组。

链表的长度可以是不固定的，并且可以动态增删，适合数据量不固定，频繁增删，较少查询的场景。

相关算法题 ​

解链表相关算法题常用的技巧：

  1. 虚拟头结点
  2. 双指针/快慢指针
  3. 递归

参考资料 ​