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内容摘自：数据结构与算法之美

链表

链表并不需要一块连续的内存空间，它通过“指针”将一组零散的内存块串联起来使用。

单链表

• 链表通过指针将一组零散的内存块串联在一起。其中，我们把内存块称为链表的“结点”。
• 为了将所有的结点串起来，每个链表的结点不仅要存储数据，还需要记录下一个结点的地址。我们将这个记录下个节点地址的指针叫作后继指针

如图所示

我们习惯把第一个结点叫头结点，把最后一个结点叫尾结点。尾结点指针指向一个空地址NULL。

链表支持数据的查找、插入和删除操作，

插入、删除操作如下图所示。时间复杂度O(1)。

查询操作智能一个一个的往下找，所以随机查询的时间复杂度为O(n)。

循环链表

循环链表是一种特殊的单链表。循环链表的尾结点指针是指向链表的头结点。

约瑟夫问题就可以用循环链表解决。

双向链表

双向链表支持两个方向，每个结点有一个后继指针 next 指向后一个结点，还有一个前驱指针 prev 指向前一个结点。

双向链表需要额外的两个空间存储 next 和 prev 结点的地址。因此，存储数据一定的情况下，双向链表会占用更多的内存空间。

从结构上看，prev 结点指针存放的是前驱结点的地址，因此双向链表的查询的时间复杂度为 O(1)，即可以根据地址找到结点。相对的，插入、删除等操作也要比单链表简单。

删除操作是如何比单链表高效的

实际开发中，从链表中删除一个数据一般就两种情况：

1. 删除节点中“值等于某个给定值”的结点
2. 删除给定指针指向的结点。

分析思路
第一种情况，单向链表、双向链表都需要依次遍历对比，直到找到该值，再删除。
第二种情况
已经找到了要删除的结点，但是根据删除操作，还需要知道被删除结点的前驱结点。
因此，为了找到前驱结点，单链表还需要进行一次遍历，直到找到p->next=q。但是对于双向链表则不用，因为 prev 已经保存了前驱结点的地址。

对于查询操作
对于一个有序的链表来说，双向链表的按值查询效率也要高一些。
因为对于位置 p，可以根据要查询的值与 p 结点的值之间的大小关系，决定向前查询还是向后查询。

实际开发过程中，要掌握用空间换时间的设计思想。

双向循环链表

LRU 缓存淘汰算法

常见缓存淘汰策略

• 先进先出策略 FIFO（First In，First Out）
• 最少使用策略 LFU（Least Frequently Used）
• 最近最少使用策略 LRU（Least Recently Used）。

使用链表实现 LRU 缓存淘汰算法。

思路分析
维护一个有序单链表，结点顺序插入，越靠后的是越早之前访问的，越靠前越新。
当一个新数据被访问时，开始遍历链表。

1. 若访问的数据在链表中，则遍历到该结点并从原位置删除，插入到链表头。
2. 若访问的数据不在链表中
   i. 若缓存未满，则将结点插入链表头。
   ii. 若缓存已满，删除最后的结点，将被访问数据结点插入链表头。

链表（Linked List）

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原文地址：https://www.cnblogs.com/zzfan/p/14491831.html