链表：一种高效的数据结构

前端

2023-10-21 11:20:54

链表是一种线性数据结构，其元素通过指针连接。这种结构允许快速插入和删除元素，但访问元素需要线性时间。链表常用于实现队列、栈和散列表等其他数据结构。

链表的优势

快速插入和删除： 链表可以通过改变指针即可插入或删除元素，不需要移动其他元素，因此时间复杂度为 O(1)。
内存效率： 链表只存储元素的地址，因此内存占用较少，特别是当元素较大时。

链表的劣势

访问元素慢： 由于链表是线性的，访问元素需要从头开始遍历，时间复杂度为 O(n)。
不支持随机访问： 链表不支持直接访问特定位置的元素，必须从头开始遍历。

链表的应用

链表广泛应用于各种场景中，包括：

队列： 链表可以实现先进先出的队列，通过在链表尾部插入元素并在头部删除元素来操作。
栈：链表也可以实现后进先出的栈，通过在链表头部插入和删除元素来操作。
散列表： 链表可以作为散列表的底层数据结构，将键映射到值，通过哈希函数确定元素在链表中的位置。

实现链表

用 Java 实现一个简单的单链表：

public class Node {
    public int data;
    public Node next;
    
    public Node(int data) {
        this.data = data;
    }
}

public class LinkedList {
    private Node head;
    
    public void add(int data) {
        Node node = new Node(data);
        node.next = head;
        head = node;
    }
    
    public void remove(int data) {
        if (head == null) {
            return;
        }
        if (head.data == data) {
            head = head.next;
            return;
        }
        
        Node current = head;
        while (current.next != null) {
            if (current.next.data == data) {
                current.next = current.next.next;
                return;
            }
            current = current.next;
        }
    }
    
    public void print() {
        Node current = head;
        while (current != null) {
            System.out.print(current.data + " ");
            current = current.next;
        }
        System.out.println();
    }
}