链表

链表

像数组一样，链表也用来表示一系列的元素。
与数组不同的是，组成链表的格子不是连续的。它们可以分布在内存的各个地方。这种不相邻的格子，就叫作结点。
每个结点除了保存数据，它还保存着链表里的下一结点的内存地址。
这份用来指示下一结点的内存地址的额外数据，被称为链。
链表如下图所示。

 

 链表相对于数组的一个好处就是，它可以将数据分散到内存各处，无须事先寻找连续的空格子。

读取

读取链表中某个索引值的最坏情况，应该是读取最后一个索引。这种情况下，因为计算机得从第一个结点开始，沿着链一直读到最后一个结点，于是需要N步。由于大O记法默认采用最坏情况，所以我们说读取链表的时间复杂度为O（N）。这跟读取数组的O（1）相比，的确是一大劣势。

查找

链表的查找效率跟数组一样。记住，所谓查找就是从列表中找出某个特定值所在的索引。对于数组和链表来说，它们都是从第一格开始逐个格子地找，直至找到。如果是最坏情况，即所找的值在列表末尾，或完全不在列表里，那就要花O（N）步。

插入

在某些情况下，链表的插入跟数组相比，有着明显的优势。回想插入数组的最坏情况：当插入位置为索引0时，因为需要先将插入位置右侧的数据都右移一格，所以会导致O（N）的时间复杂度。然而，若是往链表的表头进行插入，则只需一步，即O（1）。

 删除

 

经过一番分析，链表与数组的性能对比如下所示。

 

尽管两者的查找、插入、删除的效率看起来差不多，但在读取方面，数组比链表要快得多。

高效地遍历单个列表并删除其中多个元素，是链表的亮点之一。

双向链表

双向链表跟链表差不多，只是它每个结点都含有两个链,一个指向下一结点，另一个指向前一结点。此外，它还能直接访问第一个和最后一个结点。

因为双向链表能直接访问前端和末端的结点，所以在两端插入的效率都为O（1），在两端删除的效率也为O（1）。由于在末尾插入和在开头删除都能在O（1）的时间内完成，因此拿双向链表作为队列的底层数据结构就最好不过了。

 

参考:数据结构与算法图解.11.1

　　我的第一本算法书 1-2 链表