資料結構-連結串列

資料結構-連結串列

連結串列是一系列的儲存資料元素的單元通過指標串接起來形成的，因此每個單元至少有兩個域，一個域用於資料元素的儲存，另一個或兩個域是指向其他單元的指標。這裡具有一個資料域和多個指標域的儲存單元通常稱為節點。

1.單向連結串列

單向連結串列只有一個指標域，在整個節點中資料域用來儲存資料元素，指標域用於指向下一個具有相同結構的節點

單向連結串列中，每個節點的資料域都是通過一個Object類的物件引用來指向資料元素，與陣列類似，單向連結串列中的節點也具有一個線性次序，即如果節點a1的next引用指向節點a2,則a1就是a2的直接前驅，a2是a1的直接後續。只能通過前驅節點找到後續節點，而無法從後續節點找到前驅節點。
特點：資料元素的儲存對應的是不連續的儲存空間，每個儲存節點對應一個需要儲存的資料元素。每個節點是有資料域和指標域組成。元素之間的邏輯關係通過儲存節點之間的連結關係反映出來。
邏輯上相鄰的節點物理上不必相鄰。
優點：1.插入、刪除靈活。 2.有元素才會分配結點空間，不會有閒置的結點。
缺點：1.比順序儲存結構的儲存密度小
2.查詢結點時鏈式儲存要比順序儲存慢

2.雙向連結串列

 要在單向連結串列中找到某個節點的前驅節點，必須從連結串列的頭節點出發依次向後尋找，但是需要O（n）時間。為此可以擴充套件單向連結串列的節點結構，使得通過一個節點的引用，不但能夠訪問其後續節點，也訪問前驅節點。擴充套件單向連結串列節點結構的方法是，在單連結串列節點結構中新增加一個域，該域用於指向節點的直接前驅節點。該連結串列稱為雙向連結串列。雙向連結串列可以從兩個方向遍歷。

在使用雙向連結串列實現連結表時，為使程式設計更加簡潔，使用帶兩個啞元節點的雙向連結串列來實現連結表。其中一個是頭節點，另一個是尾節點，都不存放資料元素，頭節點的pre為空，尾節點的next為空。

3.連結串列和陣列的區別

3.1區別
1.陣列靜態分配記憶體，連結串列動態分配記憶體
2.陣列在記憶體中是連續的，連結串列是不連續的
3.陣列利用下標定位，查詢的時間複雜度是O（1），連結串列通過遍歷定位元素，查詢的時間複雜度是O（N）
4.陣列插入和刪除需要移動其他元素，時間複雜度是O（N），連結串列的插入或刪除不需要移動其他元素，時間複雜度是O（1）。
3.2 陣列的優點和缺點
優點：1.隨機訪問性比較強，可以通過下標進行快速定位
2.查詢速度快
缺點：1.插入和刪除的效率低，需要移動其他元素。
2.會造成記憶體浪費，因為記憶體是連續的，所以在申請陣列的時候必須規定其記憶體的大小，如果不合適，就會造成記憶體的浪費。
3.記憶體空間要求高，建立一個陣列，必須要有足夠的連續記憶體空間
4.陣列的大小是固定的，在建立陣列的時候已經規定好，不能動態擴充。