作者 | 小K
出品 | 公众号：小K算法
01
数组
数组是最简单的数据结构，存放一组相同类型的数据，可以通过下标快速进行读写操作。
它在内存中也是一段连续的地址。
如果告诉你数组的首地址，对地址递增，就可以遍历完数组的所有元素。
但如果要删除元素，比如删除中间的一个元素，首先得找到这个元素。
然后用下一个元素覆盖掉当前元素，同理后面的所有元素都需要前移一位，时间复杂度为O(n)，当数据量很大时，效率就非常低。
那有没有办法改进呢？
02
链表
针对上面的问题，于是出现了链表。首先链表也是存在于内存中的数据结构，和数组不同的是，它不是一段连续的地址。
为了能够遍历每个元素，所以需要将所有的元素串联起来，这就是链表的定义。
所以每一个链表元素需要存储两个最重要的信息，一个是数据，另一个就是下一个元素的地址。
03
链表定义
每一个结点，存储数据和下一元素的地址。为了方便操作，一般还需要定义一个头指针和尾指针，分别指向链表的头和尾。
代码如下：
代码语言：javascript复制struct LinkNode {
int data;
LinkNode *next;
};
LinkNode *head, *tail;04
插入结点
插入一般分两种，从头或尾插入新结点。
从头插入：先新建一个结点，将新结点指向头结点，再将头指针指向新结点。
代码如下：
代码语言：javascript复制void insertFromHead(int x) {
LinkNode *node = new LinkNode{x};
if (head == nullptr) {
head = node;
tail = node;
} else {
node->next = head;
head = node;
}
}从尾插入：先新建一个结点，将尾结点指向新结点，再将尾指针指向新结点。
代码如下：
代码语言：javascript复制void insertFromTail(int x) {
LinkNode *node = new LinkNode{x};
if (head == nullptr) {
head = node;
tail = node;
} else {
tail->next = node;
tail = node;
}
}05
删除结点
先找到要删除的结点，将上一结点的next指向当前结点的next，再释放当前结点。
代码如下：
代码语言：javascript复制void deleteNode(LinkNode **head, int x) {
LinkNode *pre;
// 如果头结点是要删除的结点
pre = *head;
if ((*head)->data == x) {
(*head) = (*head)->next;
delete pre;
return;
}
// 寻找要删除的结点
while (pre->next != nullptr && pre->next->data != x) {
pre = pre->next;
}
// 如果找到，则删除结点
LinkNode *current;
if (pre->next != nullptr) {
current = pre->next;
pre->next = pre->next->next;
delete current;
}
}06
遍历结点
从头结点开始，依次读取直到结点为空。
代码如下：
代码语言：javascript复制void printLink(LinkNode *head) {
while (head != nullptr) {
cout << head->data << endl;
head = head->next;
}
}07
总结
数组读写都是O(1)，适合元素个数固定的场景。链表对于插入和删除操作都是O(1)，但访问却是O(n)，所以更适合频繁增减元素的场景。 数组和链表都各有优缺点，互补。那有没有更完美的数据结构呢，既有数组的快速访问效率，又有链表的快速增减效率？那肯定是有的，有需求就有市场，用数组加链表组合起来，这不就是满大街都在用的hashmap了吗，欲知hashmap详情，即听下文分解。
本文原创作者：小K，一个思维独特的写手。 文章首发平台：微信公众号【小K算法】。
