原文連結：程式碼隨想錄 - 連結串列理論基礎。

1.什麼是連結串列？

連結串列是一種透過指標串聯在一起的線性結構，每一個節點由兩部分組成，一個是資料域一個是指標域（存放指向下一個節點的指標），最後一個節點的指標域指向null（空指標的意思）。連結串列的入口節點稱為連結串列的頭結點也就是head。

2.連結串列的型別

2.1.單連結串列

單連結串列中的指標域只能指向節點的下一個節點。

2.2.雙連結串列

雙連結串列：每一個節點有兩個指標域，一個指向下一個節點，一個指向上一個節點。
雙連結串列既可以向前查詢也可以向後查詢。
如圖所示：

2.3.迴圈連結串列

迴圈連結串列，顧名思義，就是連結串列首尾相連。
迴圈連結串列可以用來解決約瑟夫環問題。

3.儲存方式

陣列是在記憶體中是連續分佈的，但是連結串列在記憶體中可不是連續分佈的。
連結串列是透過指標域的指標連結在記憶體中各個節點。
所以連結串列中的節點在記憶體中不是連續分佈的，而是散亂分佈在記憶體中的某地址上，分配機制取決於作業系統的記憶體管理。
如圖所示：

這個連結串列起始節點為2，終止節點為7，各個節點分佈在記憶體的不同地址空間上，透過指標串聯在一起。

4.連結串列的定義

C/C++的定義連結串列節點方式，如下所示：

// 單連結串列
struct ListNode {
    int val;  // 節點上儲存的元素
    ListNode *next;  // 指向下一個節點的指標
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  // 節點的建構函式
};

5.連結串列的操作

5.1.刪除節點

刪除D節點，如圖所示：

只要將C節點的next指標指向E節點就可以了。
在C++裡最好是再手動釋放這個D節點，釋放這塊記憶體。

5.2.新增節點

如圖所示：

可以看出連結串列的增添和刪除都是O(1)操作，也不會影響到其他節點。
但是要注意，要是刪除第五個節點，需要從頭節點查詢到第四個節點透過next指標進行刪除操作，查詢的時間複雜度是O(n)。

6.效能分析

再把連結串列的特性和陣列的特性進行一個對比，如圖所示：

陣列在定義的時候，長度就是固定的，如果想改動陣列的長度，就需要重新定義一個新的陣列。
連結串列的長度可以是不固定的，並且可以動態增刪，適合資料量不固定，頻繁增刪，較少查詢的場景。

【程式碼隨想錄】二、連結串列：理論基礎