什么是链表？链表与数组的区别？

互联网 17-6-24

链表的相关知识整理

什么是链表

　　链表是一种物理存储单元上非连续、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。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。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。

链表与数组的区别

　　回忆下数组的概念，所谓数组，是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合。根据概念我们可以知道数组在内存中连续，链表不连续；由于不同的存储方式导致数组静态分配内存，链表动态分配内存，数组元素在栈区，链表元素在堆区；由于数组在内存中连续，我们可以利用下标定位，时间复杂度为O(1)，链表定位元素时间复杂度O(n)；但是由于数组的连续性数组插入或删除元素的时间复杂度O(n)，链表的时间复杂度O(1)。总结一下，数组和链表的区别如下　　1.数组静态分配内存，链表动态分配内存　　2.数组在内存中连续，链表不连续　　3.数组元素在栈区，链表元素在堆区　　4.数组利用下标定位，时间复杂度为O(1)，链表定位元素时间复杂度O(n)；　　5.数组插入或删除元素的时间复杂度O(n)，链表的时间复杂度O(1)。

C#实现链表的基本操作

　　以单链表为例，根据链表的定义我们先定义链表节点的数据结构

    public class Node<T>      {          private T data;          private Node<T> next;            //有参构造函数          //主要用例实例化需要处理的节点用          public Node(T item, Node<T> next)          {              data = item;              this.next = next;          }            //无参构造函数，用例实例化Node节点          public Node()          {              data = default(T);              next = null;          }            public Node<T> Next          {              get { return next; }              set { this.next = value; }          }            public T Data          {              get { return data; }              set { this.data = value; }          }      }

　　接下来我们来实现链表的操作，构造一个链表，在构造链表里我们定一个头结点的对象，头结点是个很有用的节点，在后续代码中就可以慢慢体会到

    public class MyLinkList<T>      {         public Node<T> Head { get; set; }            //构造器            public MyLinkList()          {              Head = null;          }      }

　　1.求链表的长度，思路：从头结点向后访问，直到最后一个节点，代码如下

       public int Length()          {              var p = Head;              int len = 0;              while (p != null)              {                  ++len;                  p = p.Next;              }              return len;          }

　　2.清空链表，这个就比较奥简单了，直接将头结点置为null 即可，代码如下

        public void Clear()          {              Head = null;          }

　　3.同理判断链表是否为空也要用的头结点

        public bool IsEmpty()          {              if (Head == null)              {                  return true;              }              else              {                  return false;              }          }

　　4.在链表的末尾添加新元素，添加新元素，需要先判断链表是否为空，如果为空我们要给头结点赋值，如果不为空需要修改最后一个节点的next指向，代码如下

       public void Append(T item)          {                if (Head == null)              {                  Head = new Node<T>(item, null);                  return;              }              var p = new Node<T>();              p = Head;              while (p.Next != null)              {                  p = p.Next;              }              p.Next = new Node<T>(item, null);          }

　　5.在单链表的第i个结点的位置前插入一个指定结点，首先需要找到插入的位置，然后修改相邻节点的指向即可，代码如下

        public void Insert(T item, int i)          {                if (IsEmpty() || i < 1 || i > GetLength())              {                  return;              }              //如果在第一个位置插入 则只需要将该节点的next 指向head即可              if (i == 1)              {                  var first = new Node<T>(item, null);                  first.Next = Head;                  Head = first;                  return;              }                var p = new Node<T>();              p = Head;              var left = new Node<T>();              var right = new Node<T>();              int j = 1;              while (p.Next != null && j < i)              {                  left = p;                  right = p.Next;                  ++j;              }              var q = new Node<T>(item, null);              left.Next = q;              q.Next = right;          }

　　6.删除指定节点，先找到要删除的前一个结点，然后修改该结点的next指向即可代码略。。。。

·　　7.链表还有删除、获取、查找等操作，基本思想都是一样的，就不一一介绍了

链表相关的经典题目

　　1. 求单链表中结点的个数　　2. 将单链表反转　　3. 查找单链表中的倒数第K个结点（k > 0）　　4. 查找单链表的中间结点　　5. 从尾到头打印单链表　　6. 已知两个单链表pHead1 和pHead2 各自有序，把它们合并成一个链表依然有序　　7. 判断一个单链表中是否有环　　8. 判断两个单链表是否相交　　9. 求两个单链表相交的第一个节点　　10. 已知一个单链表中存在环，求进入环中的第一个节点　　11. 给出一单链表头指针pHead和一节点指针pToBeDeleted，O(1)时间复杂度删除节点pToBeDeleted

好了就撸到这里，题目是剑指offer里的题目，大家可以解答下，有问题联系我

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