链表及链表练习

链表：

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，其物理结构不能只管的表示数数据元素的逻辑顺序，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。链表由一系列的结点（链表中的每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。

链表的分类：

1.单向链表（Singly Linked List）：
a·在单向链表中，每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的引用（指针）。这是最简单的链表形式，只能从头节点遍历到尾节点。
b·优点：实现简单；节省空间（每个节点只需要一个额外的指针）。
c·缺点：不能反向遍历；插入和删除操作需要找到前驱节点。
2.双向链表（Doubly Linked List）：
a·双向链表中的每个节点除了包含指向下一个节点的引用外，还有一个指向前一个节点的引用。
b·优点：可以从两个方向遍历链表；插入和删除操作更加方便。
c·缺点：每个节点需要两个额外的指针，因此比单向链表占用更多空间。
3.循环链表（Circular Linked List）：
a·循环链表可以是单向的也可以是双向的，其特点是最后一个节点的“下一个”指针不是指向null，而是回指到链表的第一个节点，形成一个闭环。
b·优点：便于实现循环遍历；没有明确的尾节点，处理起来更方便。
c·缺点：如果不小心处理，可能会陷入无限循环。

单向链表：

 单向链表是链表的一种，它由多个结点组成，每个结点都由一个数据域和一个指针域组成，数据域用来存储数据，指针域用来指向其后继结点。链表的头结点的数据域不存储数据，指针域指向第一个真正存储数据的结点。

双向链表：

双向链表也叫双向表，是链表的一种，它由多个结点组成，每个结点都由一个数据域和两个指针域组成，数据域用来存储数据，其中一个指针域用来指向其后继结点，另一个指针域用来指向前驱结点。链表的头结点的数据域不存储数据，指向前驱结点的指针域值为null，指向后继结点的指针域指向第一个真正存储数据的结点。

链表的复杂度分析：

get(int i)：每一次查询，都需要从链表的头部开始，依次向后查找，随着数据元素N的增多，比较的元素越多，时间复杂度为O(n)
insert(int I, T t)：每一次插入，需要先找到i位置的前一个元素，然后完成插入操作，随着数据元素N的增多，查找的元素越多，时间复杂度为0(n);
remove(int i)：每一次移除，需要先找到i位置的前一个元素，然后完成插入操作，随着数据元素N的增多，查找的元素越多，时间复杂度为0(n)

链表和顺序表的差异：

相比较顺序表，链表插入和删除的时间复杂度虽然一样，但仍然有很大的优势，因为链表的物理地址是不连续的，它不需要预先指定存储空间大小，或者在存储过程中涉及到扩容等操作，同时它并没有涉及的元素的交换。
相比较顺序表，链表的查询操作性能会比较低。因此，如果我们的程序中查询操作比较多，建议使用顺序表，增删操作比较多，建议使用链表。

接下来做一个测试：

假设你正在开发一个简单的学生管理系统，使用顺序表(SequenceList)来存储学生姓名。请完成以下任务：

1、创建一个可以存储字符串的顺序表，初始容量为10

2、添加以下学生姓名到顺序表中：“张三”, “李四”, “王五”，“赵六”。

3、在“李四”后面插入“李四”（注意：需要先找到“李四”的位置）

4、删除“李四”并从顺序表中移除

5、查找“李四”在顺序表中的位置（索引）

6、打印最终顺序表中的所有学生姓名

7、清空顺序表并验证它确实为空