【数据结构与算法】 通俗易懂讲解 链表

链表（Linked list）是一种线性表，但是并不会在物理存储上按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。由于不必须按顺序存储，链表的插入和删除操作可以达到O(1)的复杂度。本文将讲解单向链表和双向链表，其中双向链表会给出部分关键代码实现。

 

单向链表

单向链表(单链表)是链表的一种，它由节点组成，每个节点都包含下一个节点的指针，下图就是一个单链表，表头为空，表头的后继节点是"结点10"(数据为10的结点)，"节点10"的后继结点是"节点20"(数据为10的结点)，...

 

单链表删除节点

我们看看单链表删除节点的操作，比如说下面这个单链表中我们要删除"节点30"。

删除之前："节点20" 的后继节点为"节点30"，而"节点30" 的后继节点为"节点40"。

删除之后："节点20" 的后继节点为"节点40"。

 

单链表添加节点

我们再来看看单链表添加节点的操作，比如说下面这个单链表中我们在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"

添加之前："节点10" 的后继节点为"节点20"。

添加之后："节点10" 的后继节点为"节点15"，而"节点15" 的后继节点为"节点20"。

 

 

双向链表

双向链表(双链表)是链表的一种。和单链表一样，双链表也是由节点组成，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。

双链表的示意图如下：

表头为空，表头的后继节点为"节点10"(数据为10的节点)；"节点10"的后继节点是"节点20"(数据为10的节点)，"节点20"的前继节点是"节点10"；"节点20"的后继节点是"节点30"，"节点30"的前继节点是"节点20"；...；末尾节点的后继节点是表头。

不难看出，双向链表的节点定义可以用一个下面的结构体表示：

 

//双向链表节点结构
typedef struct dlink_node
{
    struct dlink_node *prev;
    struct dlink_node *next;
    void *val;  //能存储任意类型数据
}node;

 

双向链表删除节点

我们看看双向链表删除节点的操作，比如说下面这个单链表中我们要删除"节点30"。

删除之前："节点20"的后继节点为"节点30"，"节点30" 的前继节点为"节点20"。"节点30"的后继节点为"节点40"，"节点40" 的前继节点为"节点30"。

删除之后："节点20"的后继节点为"节点40"，"节点40" 的前继节点为"节点20"。

 

双向链表删除节点的关键代码如下：

//删除节点pindex
pindex->next->prev = pindex->prev;
pindex->prev->next = pindex->next;
free(pindex); //注意释放节点

 

 

双向链表添加节点

我们再来看看双向链表添加节点的操作，比如说下面这个双向链表在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"

添加之前："节点10"的后继节点为"节点20"，"节点20" 的前继节点为"节点10"。

添加之后："节点10"的后继节点为"节点15"，"节点15" 的前继节点为"节点10"。"节点15"的后继节点为"节点20"，"节点20" 的前继节点为"节点15"。

 

双向链表添加节点的关键代码如下：

//将pnode节点插入到pindex之前
pnode->prev = pindex->prev;
pnode->next = pindex;
pindex->prev->next = pnode;
pindex->prev = pnode;

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNTc4NTEwOQ==&mid=2247483861&idx=1&sn=d65e3fa4df1ad978cb279595c862ac94&chksm=972ad0afa05d59b93480646d4d1e02f4f40617d2c59acd83ecbea2d994583aad428ae2216dc5&mpshare=1&srcid=10075B4aHRjyol3lmjv463wK&scene=21#wechat_redirect