JavaScript數據結構之鏈表

在說鏈表以前，先來康康基本數據結構--數組--

數組的特性以及優缺點

數組：在計算機科學中，數組數據結構，簡稱數組，是由相同類型的元素的集合所組成的數據結構，分配一塊連續的內存來存儲。利用元素的索引能夠計算出該元素對應的存儲地址。 最簡單的數據結構類型是一維數組。數組-維基百科

數組的特性：

• 存儲在物理結構上是連續的。數組所佔用的內存空間必須是連續的，不能由兩個或多個內存碎片存儲。
• 底層的數組長度是不可變的。爲何說是底層的數組？由於JavaScript這類特殊的語言，像Java、Python等語言中聲明數組時必須指定數組的長度，而且指定長度以後長度不可變化，若是對超過數組長度的內存進行操做會發生數組越界異常；而JavaScript中在聲明數組時能夠不指定數組長度，而且能夠隨意操做數組（添加、刪除），緣由是js引擎在數組長度不夠時進行了數組擴容。

數組擴容：當數組長度不夠用須要擴容時，此時須要系統從新分配一塊擴容後長度的物理空間，而後將擴容前的數組元素複製到新的物理空間中，這個過程是消耗性能的。尤爲是在數據量較大時，因此儘量避免發生數組擴容。

• 數組的變量指向了數組的第一個元素。好比聲明一個數組arr,那麼arr其實指向的是數組的第一項的內存地址，因爲在內存中數組是連續的，能夠經過數組的第一項來訪問整個數組中的全部元素。

數組的優勢：

• 查詢性能好，在查詢某個位置的元素時尤其明顯，因爲數組在內存地址中是連續的，而且咱們經過arr[2]訪問數組中的某個元素時，arr[n]其中的n其實爲內存地址的偏移量，在操做系統中經過偏移量來進行查詢效率是最高的。

數組的缺點：

• 因爲數組存儲必須使用連續的物理空間，那麼在數據量較大或者系統空間碎片較多時不易存儲。
• 因爲數組長度定長，在對數組進行操做（插入、刪除）時會帶來性能的損耗。當在數組中間的某個部位插入或者刪除一個元素時，此時須要將該位置後面的全部元素進行後移/前移，當數據量較大時性能損耗較大。

什麼是鏈表

鏈表：鏈表是一種常見的基礎數據結構，是一種線性表，可是並不會按線性的順序存儲數據，而是在每個節點裏存到下一個節點的指針。因爲沒必要須按順序存儲，鏈表在插入的時候能夠達到O(1)的複雜度，比另外一種線性表順序錶快得多，可是查找一個節點或者訪問特定編號的節點則須要O(n)的時間，而順序表相應的時間複雜度分別是O(logn)和O(1)。鏈表-維基百科

鏈表有單鏈表、雙鏈表、循環鏈表，這裏只介紹單鏈表。

使用JavaScript來建立一個簡單的鏈表結構：

function Node(value) {
    this.value = value;
    this.next = null;
}
let node1 = new Node(1);
let node2 = new Node(2);
let node3 = new Node(3);
let node4 = new Node(4);
let node5 = new Node(5);

let head = node1;

node1.next = node2;
node2.next = node3;
node3.next = node4;
node4.next = node5;
複製代碼

鏈表的特性：

• 在空間上不是連續的。
• 每存放一個值都會浪費一個引用空間。

注：

• 傳遞鏈表必須傳遞鏈表的根節點（head）。
• 每個節點都認爲本身爲根節點，不包含上一個節點的任何信息。

鏈表的優勢：

• 只要內存足夠大，不用擔憂空間碎片的問題。
• 鏈表的添加刪除很是容易（只需更改引用便可）。 好比在節點b和節點c之間想插入一個節點d，只需將節點b的引用指向節點d，而後將節點d的引用指向節點c便可。

鏈表的缺點：

• 查詢速度慢， 查詢某個節點或者特定編號節點須要O(n)的時間
• 會浪費一些空間。 每添加一個節點都須要建立一個引用來指向下一個節點（當節點內的數據量越大時這部分開銷對內存的影響越小）

未完待續。。。