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目录
一.链表的认识和定义
二.链表的分类
三.头结点和头指针
四.链表的存储方式
一.链表的认识和定义
1.认识：链表是由许多相同数据类型的元素按照特定顺序排列而成的线性表，其特性是在计算机内存的位置是不连续与随机(Random)存储的，优点是数据的插入或删除都相当方便，有新数据加入就向系统要一块内存空间，数据删除后，就把空间还给系统，不需要移动大量数据。缺点是设计数据结构时较为麻烦，另外在查找数据时，也无法像静态数据一样可随机读取数据，必须按顺序找到该数据为止。
日常生活中有许多链表的抽象运用，例如可以把“单向链表”想象成火车，有多少人就只挂多少节的车厢，当假日人多需要较多车厢时可多挂些车厢，人少了就把车厢数量减少，做法十分弹性。游乐场中的摩天轮也是一种“环形链表”的应用，可以自由增加坐厢数量。
2.定义：链表是一种物理存储结构上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表 中的指针链接次序实现的 。
3.顺序表和链表存储结构的区别：
二.链表的分类
实际中链表的结构非常多样，以下情况组合起来就有8种链表结构：
1. 单向或者双向链表
2. 带头或者不带头链表
3. 循环或者非循环链表
虽然有这么多的链表的结构，但是我们实际中最常用还是两种结构：
无头单向非循环链表和有头双向循环链表
1. 无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结 构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
2. 带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都 是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带 来很多优势，实现反而简单了，后面我们代码实现了就知道了。
三.头结点和头指针
先看一下有无头结点的单链表图。
头指针：指针L是头指针，指向链表第一个结点(为头结点或首元结点)的指针。(链表有头结点则头结点就是第一个结点，无头结点则首元结点就是第一个结点)
头结点定义：头结点通常叫作Dummy Head或者”哑头“，是在链表第一个有效结点的前面额外附加的一个结点。
头结点的数据域：可以不记录信息，也可以记录表长等信息(推荐前者),计算单链表长度时不计算头结点。
头结点的指针域：指向链表的第一个元素结点。
头结点和头指针的区分：不管带不带头结点，头指针都始终指向链表的第一个结点，而头结点是带头结点的链表中的第一个结点，结点内通常不存储信息。
如何判断空表？
无头结点：if(L==NULL)
带头结点：if(L->next==NULL)
引入头结点的优点：
1. 使对链表的第一个位置上的操作和在表的其他位置上的操作一致，无须特殊处理。
2. 无论链表是否为空，其头指针始终是一个指向头结点的非空指针，使得对空表和非空表的操作处理变得统一。
对头结点的思考：
尽管有的时候头结点的加入非常便捷，但是我们不能依赖于带头结点的链表操作。因为无论是LeetCode刷题还是去公司笔试的时候很多题目都是不带头结点的，所以我们一定要学会对不带头结点的链表的操作，之后遇到的题目中如果带头结点更方便解决，再手动增加头结点进行合理使用。
四.链表的存储方式
了解完链表的类型，再来说一说链表在内存中的存储方式。
顺序表、数组是在内存中是连续分布的，但是链表在内存中可不是连续分布的。
链表是通过指针域的指针链接在内存中各个节点。
所以链表中的节点在内存中不是连续分布的 ，而是散乱分布在内存中的某地址上，分配机制取决于操作系统的内存管理。
如图所示，
这个链表起始节点为2， 终止节点为7， 各个节点分布在内存的不同地址空间上，通过指针串联在一起。
五.链表和顺序表的区别
| 不同点 | 顺序表 | 链表 |
| 存储空间上 | 物理上一定连续 | 逻辑上连续，但物理上不一定连续 |
| 随机访问 | 支持O(1) | 不支持：O(N) |
| 任意位置插入或者删除元素 | 可能需要搬移元素，效率低 O(N) | 只需修改指针指向 |
| 插入 | 动态顺序表，空间不够时需要扩容 | 没有容量的概念 |
| 应用场景 | 元素高效存储+频繁访问 | 任意位置插入和删除频繁 |
| 缓存利用率 | 高 | 低 |
总结：
本文介绍了链表的特点和定义以及常见的各种链表，对链表的结构有个大体的了解和认识。后续若想学习各种链表的详细操作和原理的深入，可以点击本篇文章的专栏学习整个数据结构与算法的体系，例如单链表。如果觉得本篇文章对你有帮助，麻烦点个赞吧~
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