从Go语言开始，彻底学懂数据结构与算法 -- 线性表

程序 = 数据结构 + 算法

数据结构是程序的骨架
算法是程序的灵魂

其实各种数据结构的要点--无外乎：定义 + 操作。

一、数组 / 顺序表

1. 静态分配

用一个定长数组data[]存储数据，最大空间为Maxsize，用length记录实际的元素个数，即数组的长度。

2. 动态分配

采用动态存储方法，在运算过程中，如果发生溢出，可以另外开辟一块更大的存储空间，用以替换原来的存储空间，从而达到扩充存储空间的目的。

推荐:用最复杂的方式学会数组（Python实现动态数组）

3.操作

访问：O(1)

插入:平均O(n)

删除:平均O(n)

二、链表

LinkedList 链表，是一系列节点，这些节点会引用该序列的下一个节点。

它也是一种线性数据结构，也用于存储数据。可以很方便的在某个任意节点处进行添加和删除某个节点的操作。

链表在内存中不是连续存储的。

1.单链表

节点定义

Node 节点类，具有某类属性的变量，比如可以是整型、浮点型...该类同时还有一个名为nextNode的变量，它是一个指针类型。这里以最简单的整型列表为例，如下所示：

// Node class
type Node struct {
  Var int
  nextNode *Node
}

单链表定义

一环接一环。

改善数组插入和删除操作的繁琐
在不知道有多少元素，使用单链表，可以减少内存

// Definition for singly-linked list.
type LinkedList struct {
    headNode *Node
 }

操作

需要熟练掌握的操作如下：

遍历整个链表：O(n)
访问某个元素：O(n)
插入节点:O(1)
删除节点:O(1)

2. 双链表

定义

既有前驱，又有后继节点。

这意味着每个节点都连接到两个节点，我们可以向前遍历到下一个节点，也可以向后遍历到上一个节点。

// Node class
type Node struct {
  Var int
  nextNode *Node
  previousNode *Node
}

操作

双链表允许插入、删除和遍历操作。

3. 循环链表

循环链表是一种特殊的单链表。

循环链表跟单链表唯一的区别就在尾结点。单向链表的尾结点指针指向空地址，表示这就是最后的结点了，而循环链表的尾结点指针是指向链表的头结点，它像一个环一样首尾相连，所以叫作“循环”链表。

题目练习

反转链表

Leetcode：题解

Go代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * type ListNode struct {
 *     Val int
 *     Next *ListNode
 * }
 */
func reverseList(head *ListNode) *ListNode {

    if head == nil {
        return nil
    }

    var pre *ListNode
    for head == nil {
        tmp := head.Next
        head.Next = pre
        pre = head
        head = tmp

    }
    return pre
}

Java代码：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public ListNode reverseList(ListNode head) {

        ListNode pre = null;    // 当前节点的前一个位置
        ListNode cur = head;    // 当前节点
        ListNode tmp = null;    // 当前节点的后一个位置

        while(cur != null) {
            // 因为cur.next只能指向一个方向，现在需要指向前面
            // 1.记录当前节点的后一个位置，
            tmp = cur.next;
            // 2. 当前节点指向pre，调转方向
            cur.next = pre;
            // 3. pre和cur都向前进一步
            pre = cur;
            cur = tmp;
        }
        return pre;
    }
}