数据结构之链表

一、单向链表

1.定义

1. 链表中的每一个元素称之为结点（Node）。

2. 物理存储单元上，非连续、非顺序的存储结构。

3. 单向链表：每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。记录下个结点地址的指针叫作后继指针 next。 链表中的某个节点为B，B的下一个节点为C 表示： B.next==C。

JAVA代码的表示：

    private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;

        Node(E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
        }
    }

2.时间复杂度分析

（1）查询操作

1. 只有在查询头节点的时候不需要遍历 链表，时间复杂度是O(1)。

2. 查询其他结点需要遍历 链表，时间复杂度是O(n)。

（2）插入、删除操作

1. 只有在添加和删除头节点的时候不需要遍历 链表，时间复杂度是O(1)。

2. 添加或删除其他结点需要遍历 链表找到对应节点后，才能完成新增或删除节点，时间复杂度是O(n)。

二、双向链表

1.定义

双向链表，顾名思义，它支持两个方向。

1. 每个结点不止有一个后继指针 next 指向后面的结点。

2. 有一个前驱指针 prev 指向前面的结点。

JAVA代码的表示：

    private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }

2.时间复杂度分析

（1）查询操作

1. 查询头尾结点的时间复杂度是O(1)。

2. 平均的查询时间复杂度是O(n)。

3. 给定节点找前驱节点的时间复杂度为O(1)。

（2）插入、删除操作

1. 头尾结点增删的时间复杂度为O(1)。

2. 其他部分结点增删的时间复杂度是 O(n)。

3. 给定节点增删的时间复杂度为O(1)。

三、总结

1.单向链表和双向链表的区别是什么？

1.1 单向链表只有一个方向，结点只有一个后继指针 next。

1.2 双向链表它支持两个方向，每个结点不止有一个后继指针next指向后面的结点，还有一个前驱指针prev指向前面的结点。

2.链表操作数据的时间复杂度是多少？