JS中的算法与数据结构——链表(Linked-list)

前面讨论了如何使用栈、队列进行存数数据，他们其实都是列表的一种，底层存储的数据的数据结构都是数组

链表其实有许多的种类：单向链表、双向链表、单向循环链表和双向循环链表

定义

链表是一组节点组成的集合，每个节点都使用一个对象的引用来指向它的后一个节点。指向另一节点的引用讲做链。

其中，data中保存着数据，next保存着下一个链表的引用。

data2 跟在 data1 后面，而不是说 data2 是链表中的第二个元素。

注意：我们将链表的尾元素指向了 null 节点，表示链接结束的位置。

由于链表的起始点的确定比较麻烦，因此很多链表的实现都会在链表的最前面添加一个特殊的节点，称为 头节点，表示链表的头部。

链表的操作

插入一个节点

向链表中插入一个节点的效率很高，只需要修改它前面的节点(前驱)，使其指向新加入的节点，而将新节点指向原来前驱节点指向的节点即可。如下：在data2和data3中插入节点data4。只需将data2的next引用指向data4， data4的next引用指向data3即可。

删除一个节点

从链表中删除一个节点，只需将待删节点的前驱节点指向待删节点的后一个节点，若删除的节点为最后一个节点，则将待删除节点指向null，那么节点就删除成功了。如下：从链表中删除 data4 节点。

链表的设计

设计链表包含两个类，一个是 Node 类用来表示节点，另一个事 LinkedList 类提供插入节点、删除节点等一些操作。

Node类

Node类包含两个属性： data 用来保存节点上的数据，next 用来保存指向下一个节点的链接.

//节点
function Node(data) {
    this.data = data;   //当前节点的元素
    this.next = null;   //下一个节点链接
}

LinkedList类

LinkedList类提供了对链表进行操作的方法，包括插入删除节点，查找给定的值等。值得注意的是，它只有一个属性，那就是使用一个 Node 对象来保存该链表的头节点

//链表类
function LinkedList () {
    this.head = new Node( 'head' );     //头节点
    this.find = function(item) { //查找节点
    	var currNode = this.head;
    	while ( currNode.data != item ){
        	currNode = currNode.next;
    	}
    	return currNode;
    };                   
    this.insert = function(newElement , item) { //插入节点
    	var newNode = new Node( newElement );
        if(item) {
        	var currNode = this.find( item );
    		newNode.next = currNode.next;
    		currNode.next = newNode;
        } else {
        	newNode.next = this.head.next;
            this.heat.next = newNode;
        }
    };               
    this.remove = function(item) { //删除节点
    	var prevNode = this.findPrev( item );
    	if( !( prevNode.next == null ) ){
        	prevNode.next = prevNode.next.next;
    	}
    };               
    this.findPrev = function(item) { //查找前一个节点
    	var currNode = this.head;
    	while ( !( currNode.next == null) && ( currNode.next.data != item )){
        	currNode = currNode.next;
    	}
    	return currNode;
    };           
    this.display = function() { //显示链表
    	var currNode = this.head;
    	while ( !(currNode.next == null) ){
        	console.log( currNode.next.data );
        	currNode = currNode.next;
    	}
    };             
}

双向链表

尽管从链表的头节点遍历链表很简单，但是反过来，从后向前遍历却不容易。我们可以通过给Node类增加一个previous属性，让其指向前驱节点的链接，这样就形成了双向链表

向链表插入一个节点就要更改节点的前驱和后继了，但是删除节点的效率提高了，不再需要寻找待删除节点的前驱节点了。

循环链表

循环链表和单链表相似，节点类型都是一样，唯一的区别是，在创建循环链表的时候，让其头节点的 next 属性执行它本身，即

head.next = head;

这种行为会导致链表中每个节点的 next 属性都指向链表的头节点，换句话说，也就是链表的尾节点指向了头节点，形成了一个循环链表，如下图所示：