JavaScript链表构建中head引用变化及指向尾节点的原理问询

先看目标代码：

let head = { val: 0, next: null };

let list = head;

const arr = [1, 2, 3, 4];

for (let c of arr) {
  list.next = { val: c, next: null };
  list = list.next;
}

console.log(head);

问题与解答 #

1. 整个过程的具体执行步骤是怎样的？

• 初始阶段：创建初始对象{ val: 0, next: null }，变量head和list的栈内存中都存储该对象的引用地址，二者指向同一个对象。
• 循环遍历数组（共4次）：
  • 第一次循环（c=1）：
    1. 给当前list指向的对象的next属性赋值新对象{ val: 1, next: null }，此时初始对象变为{ val: 0, next: { val: 1, next: null } }，head因指向初始对象，自然能访问到更新后的结构。
    2. 将list重新赋值为list.next，也就是刚创建的{ val: 1, next: null }，此时list的引用切换到这个新节点，head仍指向初始头节点。
  • 第二次循环（c=2）：
    1. 给当前list指向的{ val: 1, next: null }的next属性赋值{ val: 2, next: null }，链表结构延伸为{ val: 0, next: { val: 1, next: { val: 2, next: null } } }。
    2. list更新为这个新的{ val: 2, next: null }节点。
  • 第三次循环（c=3）：
    1. 给list指向的{ val: 2, next: null }的next赋值{ val: 3, next: null }，链表继续扩展。
    2. list切换到这个新节点。
  • 第四次循环（c=4）：
    1. 给list指向的{ val: 3, next: null }的next赋值{ val: 4, next: null }，最终链表完整结构为：

       { val: 0, next: { val: 1, next: { val: 2, next: { val: 3, next: { val: 4, next: null } } } } }
       

    2. list切换到这个尾节点{ val: 4, next: null }。
• 最终输出：执行console.log(head)，输出的是初始头节点对象，通过它的next属性可以遍历整个链表。

2. 执行过程中是否存在引用变化？

• head的引用全程不变：它始终指向最初创建的{ val: 0, next: null }对象，只是该对象的next属性被不断修改，指向新的子节点。
• list的引用每次循环都会改变：初始和head指向同一对象，每次循环后半段都会把list的引用更新为刚创建的新节点，直到最后指向链表的尾节点。

3. 为何head变量最终指向的是尾节点？

这是一个误解：head自始至终都指向链表的头节点（即最初的{ val: 0, next: null }）。你看到console.log(head)输出包含整个链表，是因为头节点的next属性链接着所有后续节点，并非head指向了尾节点。真正指向尾节点的是list，因为每次循环都将它移动到下一个新节点。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nazmul Islam Nahid