JavaScript中数据结构与算法(三)：链表

我们可以看到在javascript概念中的队列与栈都是一种特殊的线性表的结构，也是一种比较简单的基于数组的顺序存储结构。由于javascript的解释器针对数组都做了直接的优化，不会存在在很多编程语言中数组固定长度的问题(当数组填满后再添加就比较困难了，包括添加删除，都是需要把数组中所有的元素全部都变换位置的，javascript的的数组确实直接给优化好了，如push,pop,shift,unshift,split方法等等…) 线性表的顺序存储结构，最大的缺点就是改变其中一个元素的排列时都会引起整个合集的变化，其原因就是在内存中的存储本来就是连贯没有间隙的，删除一个自然就要补上。针对这种结构的 链表是一种重要的数据结构，它在计算机科学中广泛应用于各种算法和数据结构的实现。相对于数组，链表在处理动态数据变化时具有显著优势。在JavaScript中，由于数组的优化，如快速的push、pop、shift和unshift等操作，数组在很多场景下表现优秀。然而，对于需要频繁插入或删除元素的情况，链表的优势就显现出来了。 在数组中，由于元素是连续存储在内存中的，插入或删除元素可能导致所有后续元素都需要移动，这在数据量大时效率较低。而链表通过每个节点保存下一个节点的引用，实现了数据的非顺序存储。在链表中，每个节点包含两部分：数据和指向下一个节点的指针。这种结构使得插入或删除操作只需要改变相邻节点的指针，无需移动大量元素，大大提高了效率。 链表有多种类型，包括单链表、静态链表、循环链表和双向链表。 1. **单链表**：每个节点仅有一个指针指向下一个节点，如果要反向遍历，就必须额外保存指针或者从头开始遍历。 2. **静态链表**：使用数组来模拟链表，数组的每个元素不仅包含数据，还包含指向下一个元素的索引。这种方式节省了内存分配，但失去了链表灵活插入和删除的优势。 3. **循环链表**：最后一个节点的指针指向链表的第一个节点，形成了一个环状结构，方便在链表末尾进行插入和查找操作。 4. **双向链表**：每个节点有两个指针，分别指向前后两个节点，增强了遍历的灵活性，但增加了存储空间的需求。 在JavaScript中，我们可以利用对象的引用特性来模拟链表结构。例如，创建一个单链表可以定义一个函数，用于添加新节点。当需要在链表中插入新节点时，需要先遍历找到目标位置，然后更新节点的引用关系。这里提到了`jQuery`的`deferred`对象中的`then`方法和`jsdeferred`库，它们使用链式调用来处理异步操作，其实质也是利用了链表的原理。 以下是一个简单的单链表实现： ```javascript function createLinkedList() { let head = null; return { add: function(value) { let newNode = { value, next: head }; head = newNode; }, insertAfter: function(nodeValue, newValue) { let newNode = { value: newValue, next: null }; // 遍历链表找到目标节点 let currentNode = head; while (currentNode !== null && currentNode.value !== nodeValue) { currentNode = currentNode.next; } if (currentNode !== null) { newNode.next = currentNode.next; currentNode.next = newNode; } else { console.log('Node not found'); } }, // 其他链表操作如删除、遍历等 }; } let list = createLinkedList(); list.add('arron1'); list.add('arron2'); list.insertAfter('arron1', 'arron3'); ``` 链表在JavaScript中的应用并不仅限于异步操作。例如，它还可以用于实现高效的数据结构，如LRU缓存、优先队列等。理解链表的基本操作和原理对于提高JavaScript编程能力以及解决复杂问题具有重要意义。