Language agnostic 在什么情况下链表有用？

大多数时候，我看到人们试图使用链表，在我看来，这似乎是一个糟糕（或非常糟糕）的选择。也许有必要探讨在何种情况下链表是或不是数据结构的良好选择

理想情况下，答案将阐明选择数据结构时使用的标准，以及在特定情况下哪些数据结构可能工作得最好

编辑：我必须说，我对答案的数量和质量印象深刻。我只能接受一个，但还有两三个我不得不说，如果没有更好一点的东西，我是值得接受的。只有一对夫妇（特别是我最终接受的那一对）指出，在某些情况下，链表提供了真正的优势。我认为史蒂夫·杰索普不仅给出了一个答案，而且给出了三个不同的答案，我觉得这三个答案都给人留下了深刻的印象，因此他应该得到某种荣誉称号。当然，尽管它只是作为评论而不是答案发布，但我认为Neil的博客文章也很值得一读——不仅信息丰富，而且非常有趣。

我过去在C/C++应用程序中使用过链表（甚至是双链表）。这是在.NET甚至stl之前

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我现在可能不会在.NET语言中使用链表，因为您需要的所有遍历代码都是通过Linq扩展方法提供的。

当您需要高速推送、弹出和旋转时，它们非常有用，而且不介意O（n）索引。

链表非常灵活：只需修改一个指针，您可以进行大规模更改，在数组列表中，相同的操作将非常低效。

它们对于并发数据结构非常有用。 （下面是一个非并发的实际使用示例——如果没有提到FORTRAN，就不会有这个示例了。）

例如，.NET4.0RC中的

ConcurrentDictionary

使用链表将散列到同一存储桶中的项目链接起来

ConcurrentStack

的底层数据结构也是一个链表

<代码>并发堆栈是作为基础的数据结构之一（（本地）队列基本上是堆栈实现的。（另一个主要支撑结构是

ConcurrentQueue

）

新线程池反过来为新线程的工作调度提供了基础

因此，它们肯定是有用的——链表目前是至少一项伟大的新技术的主要支持结构之一

（在这些情况下，单链表是一个令人信服的选择，但不是等待自由的选择，因为主操作只需一次（+重试）。 在现代GC-d环境中（如Java和.NET），可以很容易地避免这种情况。 只需将您添加的项包装到新创建的节点中，而不要重用这些节点——让GC完成它的工作。 关于ABA问题的页面还提供了一个无锁堆栈的实现，该堆栈实际上在.Net（&Java）中工作，并有一个（GC-ed）节点保存这些项。）

编辑： @尼尔： 事实上，您提到的FORTRAN提醒我，在.NET中使用和滥用最多的数据结构中也可以找到相同类型的链表： 普通.NET通用

词典

不是一个，而是许多链表存储在一个数组中

• 它避免了在插入/删除时执行许多小的（取消）分配
• 哈希表的初始加载速度非常快，因为数组是按顺序填充的（CPU缓存非常好）
• 更不用说链式散列表在内存方面是昂贵的——而且这个“技巧”将x64上的“指针大小”减少了一半

本质上，许多链表存储在一个数组中。（使用的每个铲斗一个。） 可重用节点的自由列表在它们之间“交织”（如果存在删除）。

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在开始/重新刷新时分配一个数组，并在其中保留链的节点。在deletes之后还有一个自由指针（数组的索引）所以-信不信由你-FORTRAN技术仍然存在。（…在最常用的.NET数据结构之一中；-）。

当您需要对任意（编译时未知）长度的列表进行大量插入和删除，但不需要太多搜索时，链表非常有用

拆分和连接（双向链接）列表非常有效

您还可以组合链表-例如，树结构可以实现为“垂直”链表（父/子关系），将水平链表（同级）连接在一起

出于这些目的使用基于阵列的列表有严重的局限性：

• 添加新项意味着必须重新分配阵列（或者必须分配比需要更多的空间，以允许未来的增长并减少重新分配的数量）
• 删除项目会浪费空间或需要重新分配
• 在除末端以外的任何位置插入项都涉及（可能重新分配和）将大量数据复制到一个位置

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对于单元分配器或对象池中的空闲列表，单链接列表是一个不错的选择：

您只需要一个堆栈，因此单链接列表就足够了

所有内容都已划分为节点。如果单元格足够大，可以包含指针，则入侵列表节点没有分配开销

向量或deque会对每个块施加一个指针的开销。这一点非常重要，因为当您第一次创建堆时，所有单元都是免费的，因此这是一项前期成本。在最坏的情况下，它会使每个单元的内存需求翻倍

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双链表是定义hashmap顺序的好选择，hashmap还定义元素的顺序（Java中的LinkedHashMap），尤其是按上次访问排序时：

更多备忘录

struct FaceVertex
{
    // Points to next vertex in polygon or -1
    // if we're at the end of the polygon.
    int next;
    ...
};

struct Polygon
{
     // Points to first vertex in polygon.
    int first_vertex;
    ...
};

struct Mesh
{
    // Stores all the face vertices for all polygons.
    std::vector<FaceVertex> fvs;

    // Stores all the polygons.
    std::vector<Polygon> polys;
};