短讯！Java数据结构之链表的概念及结构

目录

1、链表的概念

概念：链表是一种物理存储结构上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的

1、链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成。

【资料图】

2、结点可以在运行时动态(malloc)生成。

3、每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域（详见1.2 节点部分）。

4、相比于线性表顺序结构，链表操作复杂。但是由于不需按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比顺序表快得多；但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而顺序表只需O(1)

2、结点

链表由一个个结点构成，每个结点采用结构体的形式。结构体内前面的变量按照需要给予，最后一个变量是这个结构体类型的指针，用来存放下一节点的首地址‘

链表结点分为两个域
数据域：存放各种实际的数据
指针域：存放下一结点的地址

（图为带哨兵位头结点的链表）

3、链表的使用场景

线性表在需要经常插入或删除数据元素的情况下适合采用链式存储结构。

因为对于链表来说，插入或删除数据只需要创建一个结点、输入数据、修改指针把该结点连接到链表中的某一位置即可； 而对于顺序表，插入一个数据可能需要搬移其他数据，复杂度高。

4、链表分类和常用结构

虽然组合起来一共有8种链表可以选择，但是实际中最常用的主要还是无头单向非循环链表和带头双向循环链表。

1、无头单向非循环链表：俗称 “单链表”。结构简单，一般不会单独用来存储数据。实际上更多是作为其他数据结构的子结构（如哈希桶、图的邻接表、栈的链式结构等）

2、带头双向循环链表：结构最复杂，一般用来单独存储数据。实际使用的链表，大多都是带头双向循环链表。虽然结构最复杂，但是这种结构会带来很多优势。

5、与顺序表的比较

链表：链表是通过结点把离散的数据链接成一个表，通过对结点的插入、删除操作从而实现对数据的存取。

顺序表：顺序表是通过开辟一段连续的内存（直接使用 数组 或者 malloc后realloc扩容）来存储数据。

但是由于realloc扩容分为原地扩容和异地扩容，前者代价较低，而后者扩容时不仅需要拷贝数据，还要释放旧空间。再者，扩容时一般会扩到原来容量的2倍，扩容次数多了就容易造成空间的浪费

顺序表的每个成员对应链表的结点；成员和结点的数据类型可以是标准的c类型或者是用户自定义的结构体类型。

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