数据结构-单链表

一、基本定义

单链表是链式存储的线性表，由若干节点组成，每个节点包含 数据域（存储元素值）和 指针域（存储下一个节点的地址）；链表最后一个节点的指针域为 null，还可设置头节点（不存数据，方便操作）或头指针（指向第一个节点）。

二、核心特点

1. 物理存储上非连续、非顺序，节点通过指针连接。

2. 不支持随机访问，访问第 i 个节点需从表头遍历，时间复杂度 O(n)。

3. 增删操作无需移动元素，只需修改指针指向，时间复杂度 O(1)（已知操作节点的前驱节点）。

4. 相比顺序表，空间开销更大（需额外存储指针）。

三、核心操作（Java 伪代码思路）

1. 节点类定义

class Node {

int data; // 数据域

Node next; // 指针域

public Node(int data) {

this.data = data;

this.next = null;

}

}

2. 基础操作

• 遍历：从头节点开始，循环访问每个节点直到 next 为 null。

• 插入（指定位置）：找到插入位置的前驱节点，将新节点 next 指向后继节点，再将前驱节点 next 指向新节点。

• 删除（指定节点）：找到待删节点的前驱节点，将其 next 指向待删节点的后继节点，释放待删节点空间。

• 查找：遍历链表，对比节点数据域与目标值，找到则返回节点，否则返回 null。

四、常见问题与优化

1. 空指针异常：操作前需判断头节点、当前节点、next 指针是否为 null。

2. 头节点处理：添加头节点可统一空链表和非空链表的操作逻辑，无需单独判断。

3. 快慢指针应用：可用于判断链表是否有环、找链表中间节点等场景。