2024年4月30日发(作者：)

数据结构中链表的基本操作

什么是链表

链表是一种常见的数据结构，用于存储线性数据集合。链表由一系列节点组成，每

个节点都包含了数据项以及指向下一个节点的引用。相比于数组，链表具有动态性，

可以在运行时扩展或缩小。

链表的基本特点

链表的基本特点包括：

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5.

由节点构成：每个节点包含一个数据项和指向下一个节点的引用。

链表头：链表的开始节点。

链表尾：链表的结束节点，其下一个节点的引用为空。

单向性：节点之间是通过指针或引用单向连接的。

动态性：链表的长度可以在运行时根据需要进行动态调整。

链表的基本操作

链表支持一系列基本操作，包括：

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5.

创建链表：初始化一个链表，并设置头节点和尾节点的初始值。

插入节点：在链表的任意位置插入一个新节点。

删除节点：从链表中删除指定节点。

查找节点：根据给定值查找链表中的节点。

遍历链表：按顺序访问链表中的节点。

创建链表

创建链表的步骤如下：

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3.

4.

创建一个空的链表。

初始化头节点，并将头节点的引用存储在链表的头指针中。

初始化尾节点，将尾节点的引用存储在链表的尾指针中。

将头指针和尾指针指向同一个节点，即初始时链表为空。

创建链表的代码示例：

class Node:

def __init__(self, data):

= data

= None

class LinkedList:

def __init__(self):

= None

= None

linked_list = LinkedList()

插入节点

在链表的任意位置插入一个新节点的步骤如下：

1. 创建一个新的节点，并设置新节点的数据项。

2. 将新节点的引用指向原位置的下一个节点。

3. 将原位置的节点的引用指向新节点。

插入节点的代码示例：

def insert_node(self, data, position):

new_node = Node(data)

if position == 0:

new_ =

= new_node

else:

current =

count = 0

while count < position - 1:

current =

count += 1

new_ =

= new_node

删除节点

从链表中删除指定节点的步骤如下：

1. 遍历链表，找到要删除的节点的前一个节点。

2. 将前一个节点的引用指向要删除节点的下一个节点。

删除节点的代码示例：

def delete_node(self, position):

if position == 0:

node_to_delete =

=

node_to_ = None

else:

current =

count = 0

while count < position - 1:

current =

count += 1

node_to_delete =

=

node_to_ = None

查找节点

根据给定值查找链表中的节点的步骤如下：

1. 遍历链表，逐个比较节点的数据项与给定值。

2. 如果找到匹配的节点，则返回该节点的位置或引用。

3. 如果遍历完整个链表仍未找到匹配的节点，则表示给定值不存在于链表中。

查找节点的代码示例：

def find_node(self, value):

current =

position = 0

while current:

if == value:

return position

else:

current =

position += 1

return -1

遍历链表

遍历链表的步骤如下：

1. 从链表的头节点开始，依次访问每个节点。

2. 在访问每个节点时，可以执行自定义操作。

遍历链表的代码示例：

def traverse(self):

current =

while current:

# 执行自定义操作

print()

current =

链表的应用

链表作为一种基本的数据结构，在实际开发中有着广泛的应用。以下是链表的一些

常见应用场景：

1. 实现栈和队列：链表可以作为实现栈和队列的基础数据结构，通过在链表的

头部或尾部进行插入和删除操作来实现栈和队列的功能。

2. LRU缓存淘汰算法：链表可以作为实现LRU缓存淘汰算法的数据结构，在访

问缓存时根据最近访问的位置进行节点的插入和删除操作。

3. 图的存储结构：链表可以作为图的存储结构之一，通过每个节点存储图中的

顶点以及与该顶点相邻的顶点的引用来表示图的结构。

总结

链表是一种重要的数据结构，以其动态性和灵活性受到广泛应用。文章介绍了链表

的基本特点以及常见的基本操作，包括创建链表、插入节点、删除节点、查找节点

和遍历链表。此外，还介绍了链表在实际开发中的常见应用。通过深入理解链表的

基本操作和应用，可以为解决实际问题提供有力的工具。