史上最详细！什么是链表?

链表是一种线性表数据结构，它通过指针将一组零散的内存块串(节点)连接在一起组成的存储结构。每个节点包含两部分内容：节点存储的数据和节点指向下一个节点的指针(next)。

每个节点通常包含两部分：

数据：保存与节点关联的实际值

指针：保存下一个节点的内存地址(引用)

链表的入口点称为表头，通过头节点访问链表，最后一个节点称为尾节点，指向null或者nullptr，表示列表的结束。

链表类型

单链表中每个节点包含了实际数据和下一个节点的引用，并且它只允许单向遍历整个链表。

单链表常用于：

内存管理，实现内存池，动态分配和回收

数据库索引，插入和删除

表示多项式和稀疏矩阵

操作系统，进程调度和管理系统资源

劣势：随机访问性能较差，数据丢失的脆弱性，不能用于并行处理。

双链表中每个节点包含了前一个和后一个节点的引用，允许向前或者向后两个方向遍历链表，但需要额外的内存用于向后引用。

双链表常用于：hash表，基于key高效存储和检索数据

劣势：消耗更多内存，访问元素更慢

循环链表中，最后一个节点指向第一个节点，循环列表可以是单向也可以是双向的。遍历循环列表时，可以从任意节点开始，并沿任意方向向前或向后比那里链表。

循环链表常用于：

资源分配，实现循环调度

播放歌曲或视频

缓存，固定大小的数据结构

循环队列

链表可以执行的操作

插入：向链表中添加新节点需要调整现有节点的指针，插入可以在链表的开始、结束或任何位置执行

删除：从链表中删除一个节点需要调整相邻节点的指针，以填补被删除节点留下的空白，删除可以在链表的开始、结束或任何位置执行

搜索：在链表中搜索一个特定的值需要从头节点开始遍历链表，直到找到该值或达到链表末尾

链表的优势：

动态扩容和收缩

插入和删除非常高效

结构灵活

链表的劣势：

随机访问：不能通过索引直接访问元素，需要遍历查找特定的值

额外内存：链表需要额外的内存存储指针。