知识背景与相应介绍
单链表的特点
单链表可以在任意位置插入，但如果想在 O(1)的复杂度内实现，就只能在某一个点的后面一个点插入。单链表只往后看，不往前看，可以在 O(1)的时间找到下一个节点的位置，但是不能知道上一个节点的位置。因此要找某些点只能从头开始遍历 。其实不管是插入还是删除操作，都是改变指针指向指针的一个操作。
传统的用指针+结构体的实现方式
struct Node
{
int val;
Node *next;
}; //在面试题比较多，笔试题中比较少
这种实现方式的 特点：每次创建一个新的链表的时候就要调用一下new函数去new一个新的节点【称这种链表为动态链表】 。但是 new Node();操作是非常慢的【链表的大小一般都是10/100w级别，往往会TLE】 。不过改进(直接先初始化n个节点)之后时间效率会得到优化，就可以用了，但本质上和数组模拟差不多。
用数组模拟单链表的特点
用数组模拟一个单链表，单链表用的最多的是存储 邻接表（n个链表），邻接表最主要的应用是存储图和树。
用数组模拟一个双链表(优化某些问题)
数组实现的链表可以做指针实现的链表的所有事，用数组去模拟的原因：速度快
用数组模拟单链表的准备工作
一开始 head->null，每次会往里插入一个新的元素：head->元素->元素->…->null，每一个点上会存一个val值和next指针。数组e[N]、ne[N]分别模拟每个点的val和next,两者通过下标联系。比如标号 0 1 2 … -1,设节点对应的值为 3 5 7 。所有的点都是可以用下标来索引的。
用数组模拟单链表的几大核心步骤
初始化操作
设head的下标为1，idx的初始下标为0
// 初始化
void init()
{
head=-1;
idx=0;
}
将 x 插到头结点的操作
第一步：先把 idx 的指针指向 head指向的那个值
第二步：把 head 指向 idx 的指针
第三步：把 x 的值存到 idx 指针里
第四步：当前的 idx 已经被用过了,移到下一个值
// 将x插到头节点
void add_to_head(int x)
{
e[idx] = x; //赋值
ne[idx] = head; //节点idx的指针指向头节点所指向的值
head = idx; //将头节点指向idx
idx++; // 存储的节点序号+1
}
将 x 插到下标是 k 的点的后面的操作
// 将x插到下标是k的点的后面
void add(int k,int x) // 相当于用 ne[]指针替换了head
{
e[idx] = x;
ne[idx] = ne[k];
ne[k] = idx;
idx++;
}
删除下标是 k 的点的后面的点的操作
// 将下标是k的点的后面的点删掉
void remove(int k)
{
ne[k] = ne[ne[k]];
}
补充说明
写工程一般用动态链表，删掉一个地址时就直接把它释放掉了
算法题不需要考虑内存泄漏的问题
尾插法把 tail记录下来就变成 O(1)了
例题及AC代码
题目
实现一个单链表，链表初始为空，支持三种操作：
(1) 向链表头插入一个数；
(2) 删除第k个插入的数后面的数；
(3) 在第k个插入的数后插入一个数
现在要对该链表进行M次操作，进行完所有操作后，从头到尾输出整个链表。
注意:题目中第k个插入的数并不是指当前链表的第k个数。例如操作过程中一共插入了n个数，则按照插入的时间顺序，这n个数依次为：第1个插入的数，第2个插入的数，…第n个插入的数。
输入格式
第一行包含整数M，表示操作次数。
接下来M行，每行包含一个操作命令，操作命令可能为以下几种：
(1) “H x”，表示向链表头插入一个数x。
(2) “D k”，表示删除第k个输入的数后面的数（当k为0时，表示删除头结点）。
(3) “I k x”，表示在第k个输入的数后面插入一个数x（此操作中k均大于0）。
输出格式
共一行，将整个链表从头到尾输出。
数据范围
1≤M≤100000
所有操作保证合法。
输入样例：
10
H 9
I 1 1
D 1
D 0
H 6
I 3 6
I 4 5
I 4 5
I 3 4
D 6
输出样例：
6 4 6 5
AC代码（有注释）
#include <bits/stdc++.h>
#pragma GCC optimize(3 , "Ofast" , "inline")
using namespace std;
const int N = 100010;
/*head不是节点，只是指向某个节点的指针，
存的是链表第一个点的下标，形象地看就好像是指向了头结点*/
// head 表示头节点的下标
// e[i] 表示节点i的值
// ne[i] 表示节点i的next指针是多少
// idx 存储当前已经用到了哪个节点
int head,e[N],ne[N],idx;
// 初始化
void init()
{
head=-1;
idx=0;
}
// 将x插到头节点
void add_to_head(int x)
{
e[idx] = x; //赋值
ne[idx] = head; //节点idx的指针指向头节点所指向的值
head = idx; //将头节点指向idx
idx++; // 存储的节点序号+1
}
// 将x插到下标是k的点的后面
void add(int k,int x) // 相当于用ne[]指针替换了head
{
e[idx] = x;
ne[idx] = ne[k];
ne[k] = idx;
idx++;
}
// 将下标是k的点的后面的点删掉
void remove(int k)
{
ne[k] = ne[ne[k]];
}
int main()
{
int m;
cin>>m;
init();
while(m--)
{
int k,x;
char op;
cin>>op;
if(op=='H')
{
cin>>k;
add_to_head(x);
}
else if(op=='D')
{
cin>>k;
if(!k) head=ne[head];
remove(k-1);
}
else
{
cin>>k>>x;
add(k-1,x);
}
}
for(int i=head; i!=-1; i=ne[i]) cout<<e[i]<<' ';
cout<<endl;
return 0 ;
}