JavaScript數據結構之鏈表--介紹

前言

hello，我是 snow，因我的緣由在專欄中消失了很長時間，想了不少不應想的，作了不少不應作的。偶爾發一些沸點來刷存在感。感謝掘金，相比朋友圈我更喜刷沸點，由於在這裏我能找到共鳴。好了，忽略。

鏈表

今天來了解下數據結構中的鏈表含義。

1 鏈表和數組的區別

數組是須要一塊連續的內存空間來存儲，對內存的要求比較高。 而鏈表卻相反，它並不須要一塊連續的內存空間。鏈表是經過指針將一組零散的內存塊串聯在一塊兒。

相比數組，鏈表是一種稍微複雜一點的數據結構。固然，二者沒有好壞之分，各有各的優缺點。

數組能夠快速的查找某個元素，可是在插入和刪除時就要移動大量元素。緣由就在於相鄰元素的存儲位置也具備鄰居關係。他們的編號是 0，1，2，3，4，...，n，它們在內存中的位置也是緊挨着的，中間沒有空隙，因此就沒法快速添加元素。而當刪除後，當中就會留出空隙，天然須要彌補。

因此咱們須要這樣一種數據結構： 咱們反正也是要讓相鄰元素間留有足夠餘地，那乾脆全部的元素都不要考慮相鄰位置了，哪有空位就到哪裏，只是讓每一個元素知道它下一個元素的位置在哪裏。咱們能夠在第一個元素時，就知道第二個元素的位置在哪；在第二個元素時，再找到第三個元素的位置。這樣，全部的元素均可以遍歷而找到。

所以，爲了表示每一個數據元素 n 和後繼元素 n+1 之間的邏輯關係，對數據元素 n 來講，除了存儲自己的信息以外，還須要存儲一個指示其後繼的信息。咱們把存儲元素的域稱之爲 數據域，把存儲直接後繼位置的域稱之爲 指針域。指針域中存儲的信息稱作 指針或鏈。這兩部分信息組成數據元素 n 的存儲映像，稱爲 結點。

而由 n 個結點鏈結成一個鏈表，稱之爲 鏈式存儲結構。

2 單鏈表

最簡單最經常使用的是 單鏈表，此鏈表的每一個結點只包含一個指針域。

如上圖，就是一個簡單的單鏈表示意圖。其中有兩個結點是比較特殊的。他們分別是第一個結點和最後一個節點。咱們習慣性地把第一個結點叫作頭結點，把最後一個結點叫作尾結點。頭結點是用來記錄鏈表的基地址。有了它，咱們就能夠遍歷獲得整條鏈表。而尾結點特殊地方它的指針不是指向下一個地方，而是指向一個空地址 NULL，表示這是鏈表上最後一個結點。

咱們能夠判斷當前結點的 next 是否爲空，就知道循環是否結束。

就像一家三口並排的手牽手去逛街，爸爸牽着媽媽，媽媽牽着孩子。此時的爸爸就能夠當作頭結點，而孩子就是尾結點。

與數組同樣，鏈表也支持數據的增刪改查。 對比插入和刪除操做，爲了保持內存數據的連續性，數據須要進行大量的數據搬移工做，因此時間複雜度爲 O(n)。而在鏈表中插入和刪除數據，並不須要擔憂此事，由於鏈表的存儲空間自己就不是連續的。因此，在鏈表中插入和刪除一個數據是很是快速的。

對比查找操做，鏈表就沒有數組那麼高效了。由於鏈表中的數據並不是連續存儲的，因此沒法像數組那樣，根據下標等方法查找，鏈表須要根據指針依次遍歷，直到找到對應的結點。

3 循環鏈表

屏幕前的你都還很年輕，不會以爲日月如梭。可上了點年紀的人，好比我---的父輩們，就會經常感嘆，要是能回到從前該多好，向天再借 500 年可好。也有人說，所謂的成功男人就是 3 歲時不尿褲子，5 歲時能本身吃飯....80 歲能本身吃飯，90 歲能不尿褲子。人生是否是在循環呢。

對於單鏈表，因爲每一個結點只存儲了向後的指針，到了尾結點就中止了向後鏈的操做。這樣，當中的某一結點就沒法找到它的前驅結點了，就如上圖同樣，不能回到從前了。

好比說，咱們的市場銷售同窗家在北京，須要常常到上海出差。行程就是去兩地之間的各個城市。從北京出發，乘坐高鐵通過多個城市後，再乘坐灰機返回北京。

北京 --> 濟南 --> 蚌埠 --> 南京 --> 蘇州 --> 上海

有一次，他先到南京開會，接下來還要把以上的城市再走一遍。此時有人對他說，不行，你得從上海開始，由於北京是第一站。這時他會對這人說什麼？神經病。他從南京開始，到蘇州，上海，而後再回北京而後去濟南的幾個城市就能夠了。顯然這表示是你從當中某一個結點開始遍歷整個鏈表，這是原來的單鏈表結構不能解決的問題。

事實上，把北京和上海連起來，行成一個環就解決了前面所面臨的問題。這就是 循環鏈表。

將單鏈表中尾結點的指針由空指針指向頭節點，就使整個單鏈表造成一個環，這種頭尾相接的單鏈表就簡稱爲循環鏈表。

其實循環鏈表和單鏈表的主要差別就在於循環的判斷條件上，原來是判斷當前結點的 next 是否爲空，如今則是判斷當前結點的 next 是否等於頭結點。

就像一家三口圍成一個圈作遊戲，爸爸牽着媽媽，媽媽牽着孩子，孩子又牽着爸爸。

4 雙向鏈表

今天咱們銷售又得出差了，平時都是從北京一路停留到上海的。但是這一次，他得先到上海開會，開完後，而後又得須要例行公事，走訪各個城市，此時他該怎麼辦？ 這個時候，那人又出主意了，你能夠先飛回北京，而後再一路乘坐火車走遍這幾個城市。

哎，人生中總會避免不了這樣給你出餿主意的人存在。哪有這麼麻煩，他一路再乘坐高鐵回去不就完事了嘛。

就如單鏈表，老是從頭至尾找結點，難道就不能夠正反遍歷嗎？

因此這個時候雙向鏈表就登場了。雙向鏈表是在單鏈表的每一個結點中，再設置一個指向其前驅結點的指針域。因此在雙向鏈表中的結點都有兩個指針域，一個指向直接後繼，另外一個指向直接前驅。

從上圖中能夠看出來，雙向鏈表須要額外的兩個空間來存儲後繼結點和前驅結點的地址。因此，若是存儲一樣多的數據，雙向鏈表要比單鏈表佔用更多的內存空間。雖然兩個指針比較浪費存儲空間，可是能夠支持雙向遍歷，這樣也帶來了雙向鏈表操做的靈活性。

5 雙向循環鏈表

既然單鏈表能夠有循環鏈表，那麼雙向鏈表固然也能夠是循環鏈表。你能夠停下來想一想雙向循環鏈表長什麼樣子。

6 鏈表和數組的性能對比

數組和鏈表的對比，並不能侷限於時間複雜度。並且，在實際開發中，不能僅僅利用複雜度分析就決定使用哪一個數據結構來存儲數據。針對不一樣的類型項目來權衡。固然，在大前端，仍是數組用的最多。

參考書籍

《大話數據結構》

重點

各位大佬，初碰水面，不喜勿噴。若有錯誤，還請指出，謝謝。

下一篇總結下如何寫好鏈表代碼。

咱們下期見。