什么是链表？
链表是一种线性数据结构，由节点（Node）组成，每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针（next）。链表的节点在内存中可以是非连续存储的，这让链表在插入和删除操作上相对于数组更具灵活性。
常见的链表类型
1. 单向链表：每个节点只指向下一个节点。
2. 双向链表：每个节点既指向下一个节点，也指向上一个节点。
3. 循环链表：最后一个节点的指针指向链表的第一个节点，形成闭环。
链表的插入与删除操作
链表在插入和删除方面的效率较高，尤其在非末尾节点的操作上，比数组更具优势。
1. 插入操作：
- 在链表的头部插入：直接将新节点的指针指向当前头节点，然后更新头节点。
- 在链表中间插入：需要遍历到指定位置的前一个节点，将其指针指向新节点，再将新节点的指针指向后续节点。
- 时间复杂度：O(1)（在头部插入）或O(n)（在中间或尾部插入）
2. 删除操作：
- 删除头节点：直接更新头节点指向下一个节点。
- 删除中间节点：遍历到要删除节点的前一个节点，将其指针跳过要删除的节点，指向其下一个节点。
- 时间复杂度：O(1)（删除头节点）或O(n)（删除中间或尾部节点）
链表中容易出错的地方
链表操作有许多易错细节：
1. 空链表和单节点链表：操作链表时，需处理链表为空或只有一个节点的特殊情况，例如删除单节点链表中的节点时，需额外判断处理。
2. 指针操作错误：链表操作不当容易导致指针错误，导致链表结构断裂或形成环路。
3. 内存泄漏：在删除节点时，需确保释放内存，尤其是在C/C++中，否则会造成内存泄漏。
经典链表问题及算法思路
1. 反转单向链表：（我猜会考写这个代码）
- 问题描述：给定一个单向链表，将其反转（首尾倒置），并返回新的头节点。
- 算法思路：初始化三个指针prev、current、next。遍历链表，将每个节点的指针指向前一个节点，以此实现反转。
- 时间复杂度：O(n)
2. 检测链表是否存在环：
- 问题描述：判断链表中是否存在环。
- 算法思路：采用快慢指针法，一个指针每次移动一步，另一个移动两步。如果两者在某处相遇，则说明存在环。
- 时间复杂度：O(n)
3. 合并两个有序链表：
- 问题描述：给定两个按升序排列的链表，将它们合并为一个新的升序链表。
- 算法思路：使用两个指针分别遍历两个链表，每次取较小的节点添加到新链表中，最后处理剩余的节点。
- 时间复杂度：O(m + n)
4. 删除链表中的倒数第N个节点：
- 问题描述：删除链表中的倒数第N个节点。
- 算法思路：先用一个指针遍历链表计算长度，找到倒数第N个节点的前一个节点，然后跳过该节点。
- 时间复杂度：O(n)
判断题
下面是几个关于链表的判断题，看看你对链表的理解如何：
1. 单向链表的节点可以有两个指针指向下一个节点。（错误）
- 每个节点只能有一个指针指向下一个节点，否则会造成链表结构异常。
2. 在双向链表中，插入和删除节点比在单向链表中更简单。（正确）
- 双向链表具有双向指针，更便于操作，尤其在删除节点时不需要遍历前驱节点。
3. 快慢指针法可以用来判断所有链表类型是否有环。（错误）
- 快慢指针法适用于单向链表和双向链表，但循环链表本身即为闭环。
4. 删除链表头节点的时间复杂度为O(1)。（正确）
- 删除头节点只需更新头指针，时间复杂度为O(1)。
链表是基础数据结构中的重要内容，虽然我从来不用，你们未来基本上也用不到，但这个对于理解计算机底层原理有一定帮助。希望这篇推送对大家理解链表有所帮助！
文案｜buptlulu
编辑｜equation
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