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什么是链表

链表的每个节点至少包含两部分：数据域与指针域，并且每个节点，通过指针域的值，形成的一个线性结构
- 指针域的指在不同编程语言中有不同的概念，如 C 语言中的 地址，js/python/java 中的 引用，数组的下标，也叫相对地址，都可以作为指针域
举个例子，生活中常见的火车，就是一节车厢连着一节车厢，这其实也是链表的一种实现
链表的链式结构，导致其不需要开辟连续的存储区域，即可存储链表中的所有元素，这一点是区别于数组的
链表查找节点的复杂度为O(n)，插入/删除节点的复杂度为 O(1)

链表还是数组

提到链表，一定会想到数组，那我们在程序实现时，该如何抉择呢？
首先我们看一下我们相比更加熟悉的数组有什么特点
- 数组的创建往往意味着一片连续的存储区域的开辟，然后也有可能导致存储空间的浪费
- 由于数组有索引(下标)的存在，我们在查找某一个元素时是非常搞高效的
- 但是数组是连续空间的存储方式，导致我们在数组中间插入或者删除一个元素时，就需要挪动其它元素，来保证操作后的数组元素在位置上依然存在连续性，所以在数组中删除和插入元素的操作，效率相对较低
而链表虽然不适合快速的定位数据，但是它比较适合动态的插入和删除数据的应用场景
- 我们在链表中插入一个元素
  - 只需要将插入位置元素的前一个元素的指针指向插入的新元素
  - 然后将新元素的指针指向当前位置的原元素
- 同样的，我们在链表中删除一个元素
  - 只需要将需要删除的元素的，前一个位置的元素指针，指向删除的元素的下一个位置的元素
  - 然后将删除元素指向下一个元素的指针给断开即可
所以根据上面两种数据结构的优劣势分析，我们在程序实现中
- 需要频繁的进行删除和插入操作，可以优先考虑使用链表结构
- 需要频繁的读取元素，则应该优先考虑使用数组结构

链表的实现方式

用构造函数创建对象的方式，比较好理解

const createListNode1 = () => {
  function ListNode(value) {
    this.value = value;
    this.next = null;
  }

  const head = new ListNode(1);
  head.next = new ListNode(2);
  head.next.next = new ListNode(3);
  head.next.next.next = new ListNode(4);

  let current = head;
  let listNodeValue = [];
  while (current !== null) {
    listNodeValue.push(current.value);
    current = current.next;
  }
  console.log(listNodeValue.join("->"));
};
createListNode1(); // 1->2->3->4

创建 2 个数组，一个当作数据域，一个当作指针域，也能创建链表，不好理解，但很神奇

const createListNode2 = () => {
  let next = []; // 指针域
  let data = []; // 数据域

  // 在 index 的位置，添加一个节点 node，其值为 value
  const addNode = (index, node, value) => {
    // 将插入的节点的指针指向 当前插入位置的 下一个节点
    next[node] = next[index]; // 这行代码是防止不按顺序插入节点
    next[index] = node;
    data[node] = value;
  };

  const head = 3; // 定义头节点 3，其值为 0
  data[3] = 0;

  addNode(3, 5, 1); // 在节点 3 的后面添加节点 5，其值为 1
  addNode(5, 2, 2);
  addNode(2, 7, 3);
  addNode(7, 9, 4); // 现在的链表为 0->1->2->3->4

  addNode(5, 6, 5); // 不按顺序插入节点，0->1->5->2->3->4

  let node = head;
  let listNodeValue = [];
  while (node) {
    listNodeValue.push(data[node]);
    node = next[node];
  }
  console.log(listNodeValue.join("->"));
};
createListNode2(); // 0->1->5->2->3->4

链表的用场景

操作系统内的动态内存分配

用于操作系统内的动态内存分配，管理剩余的内存空间
如下图所示，一块 4G 的内存，被 malloc 申请 1G 内存之后，剩下的内存区在底层就是通过链表去维护的

LRU 缓存淘汰算法

实际的实现不是简单的链表，而是哈希链表
这里简单理解缓存中存储的数据，是通过普通链表维护的
- 假设缓存总共只能存 3 个数据，当要存第 4 个数据时，系统会将最先插入的数据 1 删除，然后在数据 3 后面添加一个数据 4

最后

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链表 (List) 及其经典问题

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最后