算法之钥：链表奥秘（JavaScript版）

前端

2023-10-22 15:26:35

导言：算法世界的阶梯

在算法世界中，链表宛如一块踏脚石，引领我们深入探索数据结构的奥秘。它是一种动态、非连续的线性数据结构，为解决特定问题提供了一种巧妙的方式。在本文中，我们将以JavaScript为载体，揭开链表的神秘面纱，领略其与众不同的特性。

一、链表的本质：非连续的元素链接

与数组中连续存储的元素不同，链表中的元素彼此独立，通过引用指针连接成一条链状结构。这种设计赋予链表极大的灵活性：添加或删除元素时，只需要修改指针即可，而无需移动整个数组。

二、JavaScript中的链表：巧妙模拟

尽管JavaScript没有内置的链表数据结构，但我们可以通过Object对象巧妙地模拟链表的功能。具体而言，链表中的每个节点由一个对象表示，该对象包含两个属性：data（存储数据）和next（指向下一个节点的指针）。

三、链表与数组：性能对比

链表和数组各有优势，具体选择取决于问题需求。

增删元素： 在非首尾位置增删元素时，链表具有优势，因为无需移动其他元素。
随机访问： 数组在随机访问方面更胜一筹，因为可以直接通过索引获取元素。
空间占用： 链表通常比数组占用更少的内存空间，特别是当元素较多时。

四、链表的应用场景

链表在实际应用中大放异彩：

栈和队列： 利用链表的特性，可以轻松实现栈和队列等数据结构。
图论： 链表被广泛用于图的表示和遍历。
哈希表： 链表可以作为哈希表中的冲突解决策略。

五、算法实战：链表中的奇偶元素分离

为了进一步加深对链表的理解，让我们实战演练一个常见的算法问题：给定一个链表，将奇偶元素分离。

class Node {
  constructor(data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
  }
}

function separateOddEven(head) {
  let oddHead = null;
  let evenHead = null;
  let oddTail = null;
  let evenTail = null;
  let current = head;

  while (current) {
    if (current.data % 2 === 1) {
      if (!oddHead) {
        oddHead = current;
        oddTail = current;
      } else {
        oddTail.next = current;
        oddTail = current;
      }
    } else {
      if (!evenHead) {
        evenHead = current;
        evenTail = current;
      } else {
        evenTail.next = current;
        evenTail = current;
      }
    }
    current = current.next;
  }

  if (oddTail) {
    oddTail.next = evenHead;
  }

  return oddHead || evenHead;
}