[算法通关村] 1.1 单向链表的创建-Toy模板网

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各位读者朋友们，

从今天开始，我将通过博文的形式，概述数据结构中应知必会的基本算法，

由于我更加熟悉 Java 语言，所以全程使用 Java 语言进行叙述，

如果您发现了文章中的错误，请您不吝赐教。

什么是链表？

“链表”（Linked List）是一种常见的数据结构，用于存储和组织数据。它是由一系列节点（Node）组成的，每个节点包含两部分：数据和指向下一个节点的引用（或指针）。每个节点中的数据可以是任意类型的数据，例如整数、字符、对象等。

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链表中的节点通过指针相互连接，形成一个线性序列。与数组不同，链表的节点在内存中可以不连续存储，因为每个节点都包含指向下一个节点的指针，这使得链表具有动态分配内存的特性。

链表的主要特点是插入和删除操作的高效性。在链表中插入或删除节点时，只需要调整节点的指针，而不需要移动其他节点，这使得链表在频繁插入和删除操作时比数组更加高效。

链表的类型？

常见的链表类型有单向链表和双向链表：

单向链表（Singly Linked List）：每个节点只包含一个指向下一个节点的指针。它的优点是节点占用的内存空间较小，但缺点是无法直接反向遍历链表。

双向链表（Doubly Linked List）：每个节点包含两个指针，一个指向下一个节点，另一个指向前一个节点。这样可以实现双向遍历链表，但相应地，每个节点需要更多的内存空间来存储额外的指针。

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单向链表的构建？

首先进行逐步分解，最后会给出完整代码。节点的构造如下：

static class Node { // 静态内部类
    public int val;
    public Node next;

    Node(int x) { // 有参构造器
        val = x;
        next = null;
    }
}

在堆内存中新建节点时，使用的是如下代码：

for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    Node newNode = new Node(array[i]);
}

由上述代码我们可以看出，每一次 for 循环都会产生一个新的 Node 类对象，此前存在栈中的 newNode 对象，一旦没有被引用，就会被 JVM 回收，所以在这里我们需要定义两个 Node 类 “指针” 对象，这里分别命名为 head 和 cur，head 对象作为头结点“指针”，持续指向头结点，而 cur 对象是为了保证新建的节点一直有被引用，不被 JVM 回收，代码及演示如下：

（演示是为了更容易理解，当值被赋予 null 时，在内存中其实没有指向关系）

Node head = null, cur = null;

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接下来创建第一个 Node 节点，并改变“指针”的指向关系：

Node newNode = new Node(array[i]);
head = newNode;
cur = newNode;

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此时，newNode 临时对象的任务就完成了，可以创建第二个节点了。由于 head 对象已经指向了头结点，所以后续该对象指向对象就不会再变化。而 cur 对象需要操作第一个节点的后继节点指向第二个节点的地址，代码实现及演示如下：

Node newNode = new Node(array[i]);
cur.next = newNode;

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第一个节点已经配置完成，cur 可以指向第二个节点了，之后临时变量 newNode 继续弹栈、建立第三个节点、以此往复，直到循环结束：

cur = newNode;
Node newNode = new Node(array[i]);

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随着此步骤的不断循环，最终就会建立一个链表，我们在 IDEA 中调试，可以发现这种链式结构：

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最后，给出完整代码：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-602988.html

public static void main(String[] args) {
    int[] a = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    Node head = initLinkedList(a);
    System.out.println(head);
}

private static Node initLinkedList(int[] array) {
    Node head = null, cur = null;
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        Node newNode = new Node(array[i]);
//      newNode.next = null;
        if (i == 0) {
            head = newNode;
            cur = newNode;
        } else {
            cur.next = newNode;
            cur = newNode;
        }
    }
    return head;
}

static class Node { // 静态内部类
    public int val;
    public Node next;

    Node(int x) {
        val = x;
        next = null;
    }
}

到了这里，关于[算法通关村] 1.1 单向链表的创建的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！