Связанные списки — это фундаментальная структура данных, используемая для хранения коллекций данных и управления ими. В отличие от массивов, связанные списки не требуют непрерывного блока памяти. Вместо этого связанные списки состоят из отдельных узлов, которые динамически выделяются и соединяются посредством указателей. В этой статье мы рассмотрим различные методы реализации связанных списков в памяти и предоставим примеры кода для каждого подхода.

1. Односвязный список.
   Наиболее распространенным типом связанного списка является односвязный список, в котором каждый узел содержит данные и указатель на следующий узел. Вот пример реализации односвязного списка в Python:

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None
class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None
    def insert(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
        else:
            current = self.head
            while current.next:
                current = current.next
            current.next = new_node

2. Двухсвязный список.
   В двусвязном списке каждый узел содержит дополнительный указатель на предыдущий узел. Это позволяет более эффективно перемещаться в обоих направлениях. Вот пример реализации двусвязного списка в C++:

struct Node {
    int data;
    Node* prev;
    Node* next;
};
class DoublyLinkedList {
private:
    Node* head;
public:
    DoublyLinkedList() {
        head = nullptr;
    }
    void insert(int data) {
        Node* new_node = new Node();
        new_node->data = data;
        new_node->prev = nullptr;
        new_node->next = nullptr;
        if (head == nullptr) {
            head = new_node;
        } else {
            Node* current = head;
            while (current->next) {
                current = current->next;
            }
            current->next = new_node;
            new_node->prev = current;
        }
    }
};

3. Круговой связанный список.
   В циклическом связанном списке последний узел указывает на первый узел, а не имеет значение NULL. Это позволяет осуществлять циклический обход. Вот пример реализации циклического связанного списка в Java:

class Node {
    int data;
    Node next;
    Node(int data) {
        this.data = data;
        next = null;
    }
}
class CircularLinkedList {
    Node head;
    void insert(int data) {
        Node new_node = new Node(data);
        if (head == null) {
            head = new_node;
            head.next = head;
        } else {
            Node current = head;
            while (current.next != head) {
                current = current.next;
            }
            current.next = new_node;
            new_node.next = head;
        }
    }
}

Связанные списки – это универсальная структура данных, которую можно реализовать различными способами в соответствии с различными потребностями. В этой статье мы рассмотрели три распространенных метода реализации связанных списков: односвязные списки, двусвязные списки и циклические связанные списки. Каждый метод имеет свои преимущества и варианты использования. Понимая эти различные реализации, вы можете выбрать наиболее подходящую для ваших конкретных требований.