链表的“头”是什么？

Question

我正在使用 Java 中的链表工作，所以我试图掌握单链表的概念。

head -> 12 -> 34 -> 56 -> null

head.next 将是 12（也与 node1 相同）。但是，什么是头呢？

更新：引用和指针有什么区别？

Update2：所以如果head 是12 并且head.next 是34，那么并不意味着下面的函数会跳过第一个节点来查看它是否为空？

public void add(Object data, int index)
    // post: inserts the specified element at the specified position in this list.
    {
        Node temp = new Node(data);
        Node current = head;
        // crawl to the requested index or the last element in the list,
        // whichever comes first
        for(int i = 1; i < index && current.getNext() != null; i++)
        {
            current = current.getNext();
        }
        // set the new node's next-node reference to this node's next-node reference
        temp.setNext(current.getNext());
        // now set this node's next-node reference to the new node
        current.setNext(temp);
        listCount++;// increment the number of elements variable
    }

来源：http://www.mycstutorials.com/articles/data_structures/linkedlists

Answer 1

链表的头是指链表的第一个节点。它将为存储该节点引用的变量取一个好名字，如果列表为空，我希望它包含空引用

someLinkedList.head
         |
         |
         v
        ______        ______        ______            
       |    |n|      |    |n|      |    |n|           
       |    |e|      |    |e|      |    |e|           
       | 12 |x| -->  | 34 |x| -->  | 56 |x| --> null
       |    |t|      |    |t|      |    |t|           
       |____|_|      |____|_|      |____|_|           

根据上下文，尾巴可以指代不同的事物。我习惯的术语说，在这个例子中，尾部对应于34 -> 56 -> null，即头部之后的列表。

在其他情况下，它可能是对最后一个节点的引用。在这种解释中，尾部将引用您示例中的 56 节点。

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关于您的第一次编辑，这恰好是一个完全不同的问题：

指针是对应于内存地址的值。引用是引用某个对象（或 null）的值。您不能对 Java 引用进行指针运算，否则我会说它们非常相似。

您可能会感到困惑的是，Java 中的变量永远不能包含对象。对象总是存在于堆上，而变量包含原始数据类型，或对堆上对象的引用。

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关于您的第二次编辑：

在您提供的示例中，add 方法似乎跳过了第一个元素，并且在某种意义上确实如此。这是因为实现有一个“虚拟”元素作为头部。看构造函数中head-variable的初始化：

head = new Node(null);

我不明白他们为什么决定这样做。对我来说，这看起来很愚蠢。

Answer 2

“头”一词有两个完全不相关的含义。最常见的（我相信来自 Lisp）是“列表的第一个元素”。从你的图表来看，这不是你想要的意思。

第二个含义是指一种处理以下问题的技术：如果您将链表表示为仅具有数据的节点，那么当列表为空时，所有引用（和/或指针，取决于语言）到列表必须为空，因为没有什么可以指出的。这会给使用列表的代码带来很多记账问题。 list head 解决了这个问题。它是一个不包含实际数据的列表节点。指向列表的引用或指针始终是指向头节点的指针。列表的第一个元素始终是head.next。通常head的存在隐藏在实现“带head链表”的类中。

根据支持的操作，列表末尾可能存在类似的簿记问题，尤其是对于双向链表。 list tail 节点简化了簿记。

这些在文献中也被称为“哨兵节点”（包括Wikipedia article on linked lists）。

Answer 3

是的，它只是指向第一个节点的指针

Answer 4

Before Anything else 需要注意的是，head 不是一个单独的节点，而只是对第一个节点的引用。它通过存储指向第一个节点的指针来保存整个列表。

另一个值得注意的区别是 head 是一个普通的本地指针变量，它存储在堆栈中，而列表节点存储在堆中。 所以在大多数行话中，Head 只是一个本地指针，它保持对链表的第一个元素的引用，并且大部分初始化为 NULL 以区分空链表。