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关键词: 线性结构 指针
ps：其实本质和小时候玩回形针没什么区别。
链表的定义
每个数据（节点）都有一个指针，指向下一个数据。
优点：将数据分散到内存各处，无须事先寻找连续的空格子。
缺点：只能顺序访问，从第一个开始找。
链表和数组是常用基础的数据结构，最好对比记忆。
| 概念 | 读取 | 查找 | 插入 | 删除 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 链表 | 通过指针将一组零散的内存块串联使用 | O(n) 只能顺序访问 | O(n) | O(1) | O(1) |
| 数组 | 连续的内存空间来存储 | O(1) 可以通过下标直接访问 | O(n) | O(n) 末尾添加是O(1) | O(n) 末尾删除是O(1) |
←链表在内存中 数组在内存中→
各个操作及其复杂度
添加 O(1)
删除 O(1)
只需要把Green指针指向的位置从Yellow变成Red，删除就完成了。
动手实现一个链表
- 链表是由节点(node)组成的，
node包含两个属性：next表示指向下一结点的指针（后继指针）data表示结点所保存的数据。
/**
* 节点类 LinkNode 有两个属性
* node 表示结点所保存的数据
* next 表示指向下一结点的指针
*/
class LinkNode {
constructor(data) {
this.data = data;
this.next = null
}
}
/**
* LinkList 的作用就是一个指针，它指向链表的第一个结点，让程序知道链表的起始位置
* 有两个属性
* head 链表的开端
* length 链表长度
*/
class LinkList {
constructor() {
this.head = null
this.length = 0;
}
}
- 添加。 判断
this.head是否存在。不存在就直接赋值。存在则需要往后遍历，直到不存在的时候赋值。
LinkList.prototype.add = function (data) {
const node = new LinkNode(data);
if (this.head) {
let cur = this.head;
while (cur.next) {
cur = cur.next;
}
cur.next = node
} else {
this.head = node
}
this.length += 1;
return this.length
}
为了验证方法是否正确，我们给 LinkList 增加打印整个链表的方法。
LinkList.prototype.print = function () {
let cur = this.head;
let cache = [];
while (cur) {
cache.push(cur.data)
cur = cur.next;
}
console.log(cache.join("->"))
}
let list = new LinkList();
list.add("hello");
list.add("world");
list.print() // hello->world
- 查找。 两种查找方法：通过链表中索引；通过链表中的值。
LinkList.prototype.find = function (index) {
let i = 0;
let cur = this.head;
while (cur && i < index) {
cur = cur.next;
i++
}
return cur
}
LinkList.prototype.indexOf = function (value) {
let cur = this.head;
let i = 0;
while(cur) {
if(cur.data === value) {
return i
}
cur = cur.next;
i++
}
return null
}
console.log(list.find(2)) // LinkNode { data: 'thank', ...}
console.log(list.indexOf('you')) // 3
- 插入。链表的插入要分三种情况：头部插入；中部插入；尾部插入。
如果是头部插入，新增的节点 node 后继指针是 this.head，this.head 重新赋值。
如果是尾部插入，直接调用之前写得 add 方法就行。
如果是中部插入，需要知道 index 之前的节点 prev，使 prev 的后继指针指向新节点。
LinkList.prototype.insert = function (index, data) {
const node = new LinkNode(data);
if (index === 0) { // 开头插入
// node.next = this.head;
// this.head = node;
// 通过解构赋值
[this.head, node.next] = [node, this.head];
this.length += 1;
return this.length
} else if (this.length > index) {// 中间插入
// 先找出新结点插入位置前的那一结点
const prev = this.find(index - 1);
// 使前一结点的链指向新结点
// node.next = prev.next;
// prev.next = node;
// 通过解构赋值
[prev.next, node.next] = [node, prev.next]
this.length += 1;
return this.length
} else { // 末端插入
return this.add(data)
}
}
let list = new LinkList();
list.add("hello");
list.add("world");
list.insert(0, "a"); // a->hello->world
// list.insert(1, "b"); // hello->b->world
// list.insert(2, "c"); // hello->world->c
list.print()
- 删除。操作和插入是类似的。
LinkList.prototype.removeAt = function (index) {
let cur = this.head;
if (index === 0) {
this.head = cur.next;
} else {
const prev = this.find(index - 1);
const cur = prev.next;
// prev.next = cur.next;
// cur.next = null;
// 解构赋值
[prev.next, cur.next] = [cur.next, null]
}
this.length -= 1;
return cur
}
let list = new LinkList();
list.add("hello");
list.add("world");
list.removeAt(1)
list.print() // hello
拓展
循环链表
循环链表跟单链表的区别就在于尾结点。单链表的尾结点为 null，循环链表尾结点的后继指针是指向链表的某个节点。
双向链表
双向链表和单向链表的区别就在于：除了后继指针，双向链表的节点上还有指向前一个节点的前继指针。
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