DAY3:链表（一）：链表基础知识+移除链表元素

链表基础知识

1.链表概念

​ 链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个节点的指针），最后一个节点的指针域指向null（空指针的意思）。

链表的入口节点称为链表的头结点也就是head。

2.链表的类型

单链表

上面说的这种链表就是单链表，要区分单链表和stl中List容器的区别。区别整理在后面。

双链表

另一种叫做双链表。单链表中的指针域只能指向节点的下一个节点。

双链表：每一个节点有两个指针域，一个指向下一个节点，一个指向上一个节点。

双链表 既可以向前查询也可以向后查询。

循环链表

循环链表，顾名思义，就是链表首尾相连。

循环链表可以用来解决约瑟夫环问题。

3.链表存储方式

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。

图上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。

4.链表ListNode与STL中list容器的区别

listNode和STL中的list容器在设计和使用上有一些重要的区别：

1. 设计原理：listNode通常是一个简单的自定义数据结构，通常包含数据和指向其他节点的指针。这是链表数据结构的基础，它允许我们添加、删除和搜索节点。而STL中的list是一个双向链表容器，它不仅提供了基础的链表操作，还提供了大量的其他功能，如排序、逆序、合并等。
2. 接口和操作：listNode通常需要用户自己实现所有的操作，如添加节点、删除节点、搜索节点等。这需要对链表数据结构有一定的理解。而list提供了一套丰富的接口，可以很方便地进行各种操作，如插入、删除、排序、查找等，而无需用户了解链表的底层实现。
3. 容器特性：STL的list是一个容器类，可以存储任何类型的元素，例如，你可以有一个list<int>或list<string>等。而**listNode通常是针对特定类型的元素设计的，如果要存储其他类型的元素，可能需要重新设计listNode。**
4. 性能：在某些操作上，list和listNode的性能会有所不同。例如，如果你需要频繁地在链表中间插入和删除元素，list可能会比listNode更快，因为list是双向链表，可以更快地找到插入和删除的位置。然而，如果你需要频繁地访问链表的头部和尾部元素，listNode可能会更快，因为它可以直接访问这些元素，而list需要遍历整个链表。
5. 内存使用：一般来说，由于list提供了更多的功能和接口，它可能会使用更多的内存。但这取决于具体的实现和使用情况。

总的来说，listNode和list各有其优点，根据你的具体需求和应用场景，你可以选择使用最适合的一个。

5.链表的定义方式

链表节点定义方式：

// 单链表的定义
struct ListNode{
   
    int val; //节点上储存的元素
    ListNode *next; //指向下一个节点的指针
    ListNode(int x): val(x),next(NULL){
   
        //节点的构造函数
        
        
    }
}

自定义构造函数与不提供构造函数的区别：

通过自己定义构造函数初始化节点：

ListNode* head = new ListNode(5); //定义指针，指向链表对象（虚拟头节点用法）

使用默认构造函数初始化节点：

ListNode* head = new ListNode();
head->val = 5;

所以如果不定义构造函数使用默认构造函数的话，在初始化的时候就不能直接给变量赋值！

6.链表的操作

1.删除节点