一、🍎 链表的概念
相比数组，链表是一种稍微复杂一点的数据结构（备注：实际上，数组和链表是仅有的两种数据存储结构。 因为使用内存空间时，只有两种方式：要么是连续的内存空间——数组，要么是不连续的内存空间——链表。 其它复杂的数据结构，其实都是在数组和链表的基础上形成的。）链表是一种通过指针将一组零散的内存块串联在一起的线性结构。
二、🍎 链表结构有哪些——单链表、双向链表、循环链表、双向循环链表
1. 单链表
如图：每个链表的结点除了存储数据之外，还需要记录链上的下一个结点的地址。
注意：
- 第一个节点叫做头节点，头结点用来记录链表的基地址
- 最后一个节点叫做尾节点，尾节点的后继指针next指向的不再是下一个节点。而是指向一个空地址null,这样做的好处是:防止尾节点的后继指针next成为一个野指针，导致遍历链表根本停不下来，或者出现一堆本不属于该链表的垃圾数据等.
2. 双向链表
如图：双链表的每一个节点有两个指针域，一个指向下一个节点，一个指向上一个节点。所以双链表既可以向前查询也可以向后查询。
注意：
- 双向链表需要额外的两个空间来存储后继结点和前驱结点的地址。所以，如果存储同样多的数据，双向链表要比单链表占用更多的内存空间。虽然两个指针比较浪费存储空间。
- 双向链表可以支持双向遍历，这样也带来了双向链表操作的灵活性。
- 从结构上来看，双向链表可以支持 O(1) 时间复杂度的情况下找到前驱结点，正是这样的特点，也使双向链表在某些情况下的插入、删除等操作都要比单链表简单、高效。
3. 循环链表
如图：循环链表就是链表首尾相连，它跟单链表唯一的区别就是尾结点链表的指针链表的头节点，当要处理的数据具有环型结构特点时，就特别适合采用循环链表。比如著名的约瑟夫问题。
三、🍎 链表和数组性能比对（以下是基于单链表和数组的比对）
1. 存储比对
数组需要一块连续的内存空间来存储，而链表恰恰相反，它并不需要一块连续的内存空间，它通过“指针”将一组零散的内存块串联起来使用。
2. 查找时间复杂度对比
- 数组要想随机访问第 k 个元素可以通过下标直接访问，所以查找的时间复杂度为O(1)。
- 链表中的数据并非连续存储的，所以无法像数组那样，根据首地址和下标，通过寻址公式就能直接计算出对应的内存地址，而是需要根据指针一个结点一个结点地依次遍历，直到找到相应的结点，所以时间复杂度为O(n)。
3. 插入和删除时间复杂度对比
- 在进行数组的插入、删除操作时，为了保持内存数据的连续性，需要做大量的数据搬移，所以时间复杂度是 O(n)。
- 而在链表中插入或者删除一个数据，我们并不需要为了保持内存的连续性而搬移结点，因为链表的存储空间本身就不是连续的，所以只需要考虑相邻结点的指针改变，所以对应的时间复杂度是 O(1)。
四、🍎 写链表代码的一些逻辑和注意点
1、理解指针或引用的含义
指针就是存储所指对象的内存地址。比如将某个变量赋值给指针，实际是把这个变量的地址赋值给指针，或者说指针中存储了变量的内存地址，该地址指向了这个变量，所以我们通过指针就能找到这个变量。如下：
- p->next=q。这行代码是说，p 结点中的 next 指针存储了 q 结点的内存地址。
- p->next=p->next->next。这行代码表示，p 结点的 next 指针存储了 p 结点的下下一个结点的内存地址
2、警惕指针丢失和内存泄漏
例如单链表的插入，如下图：
如果需要在在结点 a 和相邻的结点 b 之间插入结点 x，假设当前指针 p 指向结点 a，代码如下，就会发生指针丢失和内存泄露。
p->next = x; // 将p的next指针指向x结点；
x->next = p->next; // 将x的结点的next指针指向b结点；
- p->next 指针在完成第一步操作之后，已经不再指向结点 b 了，而是指向结点 x
- 第 2 行代码相当于将 x 赋值给 x->next，自己指向自己，所以从结点 b 往后的所有结点都无法访问到了。这种情况如果没有手动释放结点对应的内存空间，就会产生内存泄露。
- 所以，我们插入结点时，一定要注意操作的顺序，要先将结点 x 的 next 指针指向结点 b，再把结点 a 的 next 指针指向结点 x，这样才不会丢失指针，导致内存泄漏。代码如下：
x->next = p->next; // 将x的结点的next指针指向b结点；
p->next = x; // 将p的next指针指向x结点；
3、重点留意边界条件
经常用来检查链表代码是否正确的边界条件有这样几个：
- 链表为空时，代码是否能正常工作？
- 链表只包含一个结点时，代码是否能正常工作？
- 链表只包含两个结点时，代码是否能正常工作？
- 代码逻辑在处理头结点和尾结点的时候，是否能正常工作？
4、举例画图，辅助思考
可以找一个具体的例子，把它画在纸上，更多地关注逻辑点，思路就会清晰一些。一般都是把各种情况都举一个例子，画出各种情况链表变化图，再用代码实现。
