โครงสร้างข้อมูลแบบลิงค์ลิสต์หรือลิสต์เป็นโครงสร้างข้อมูลที่สำคัญ ใช้สำหรับเก็บข้อมูลใดๆ เช่นเดียวกับอาร์เรย์ แต่ไม่ต้องกำหนดจำนวนข้อมูลล่วงหน้าเหมือนอาร์เรย์ ลิสต์จะถูกสร้าง เมื่อจำเป็นต้องใช้ และถูกทำลายเมื่อไม่ต้องการใช้ ทำให้การใช้หน่วยความจำมีความยืดหยุ่นมากกว่าการใช้อาร์เรย์ และมีการทำงานที่รวดเร็วกว่าอาร์เรย์ในการเพิ่มและลบข้อมูล ข้อมูลทั้งหมดในลิสต์จะเชื่อมต่อกันด้วยค่าตัวชี้ (next pointer) ซึ่งจะชี้ไปยังโหนดถัดไปของลิสต์ หรือชี้ไปที่ null ในกรณีที่เป็นลิสต์ตัวสุดท้าย

ลิงค์ลิสต์ถือเป็น Abstract Data Type (ADT) ชนิดหนึ่ง เพราะเป็นโครงสร้างข้อมูลที่ประกอบด้วยข้อมูลและวิธีการดำเนินการกับข้อมูลนั้นๆ ได้ทุกชนิด เช่นตัวเลข ตัวอักษร สตริง เรคคอร์ด ตัวอย่างโครงสร้างข้อมูลที่เป็น ADT เช่น ลิสต์ (lists) สแตค (stacks) ต้นไม้ (trees) ตารางแฮช (hash table) คิวแบบมีเงื่อนไข (Priority queue or heap) และกราฟ (graphs) เป็นต้น ส่วนตัวอย่างวิธีดำเนินการกับข้อมูล เช่น เพิ่ม (insert) ลบ (delete) ค้นหา (find) แก้ไข (edit) พิมพ์ (print) push pop enque และ deque เป็นต้น

ลิสต์คือโครงสร้างข้อมูลที่นำเอาข้อมูลแต่ละชุด (เรียกว่าโหนด) มาเชื่อมโยงกันโดยใช้พอยเตอร์หรือตัวชี้ ในแต่ละชุดข้อมูลประกอบด้วยเรคคอร์ดของข้อมูล (element) และพอยเตอร์ (next) ที่ชี้ไปยังข้อมูลชุดถัดไป จำนวนโหนดมีได้ไม่จำกัดขึ้นอยู่กับหน่วยความจำที่มีอยู่ การเข้าถึงแต่ละโหนดต้องใช้วิธีการค้นหาจากโหนดแรกเท่านั้น ส่วนตัวชี้ของโหนดสุดท้ายก็จะชี้ไปที่ null

แต่ละโหนดเก็บตัวชี้ที่ชี้ไปยังโหนดถัดไป (next) และพอยเตอร์ที่ชี้ไปยังโหนดก่อนหน้า (Previous) มีประโยชน์ในการค้นหาข้อมูลแบบสองทิศทาง ทั้งข้างหน้าและข้างหลังโดยไม่จำเป็นต้องเริ่มจากโหนดแรก ใช้หน่วยความจำเพิ่มขึ้น และต้องสลับตัวชี้ในการเพิ่มและลบโหนดมากขึ้น แต่การค้นหาและลบโหนดทำได้ง่ายและรวดเร็ว

ตัวชี้ของโหนดสุดท้ายจะชี้ไปที่โหนดแรกเสมอ ใช้ได้ทั้งลิสต์เดี่ยวและลิสต์คู่ วิธีการเพิ่มและลบโหนดเหมือนกันหมด รวมทั้งโหนดแรกและโหนดสุดท้าย และไม่จำเป็นต้องมีโหนดหัว ใช้ในการสร้างโครงสร้างข้อมูลแบบคิววงกลม (circular queues)

ในการเพิ่มและลบโหนดแรก ไม่สามารถทำได้โดยวิธีการปกติ สามารถแก้ปัญหาโดยใช้โหนดหัวเป็นโหนดแรก เพื่อให้โหนดจริงโหนดแรกมีโหนดข้างหน้า ทำให้ทุกโหนดสามารถเพิ่มและลบโดยใช้วิธีเดียวกันได้ ส่วนในการค้นหา ก็จะเริ่มจากโหนดจริงโหนดแรก (ข้ามโหนดหัวไป) การใช้โหนดหัวทำให้สามารถเพิ่มและลบลิงค์ลิสต์ทางด้านหน้าได้อย่างสะดวกและรวดเร็วด้วย Big O = O(1)

ในการสร้างลิงค์ลิสต์เดี่ยว ต้องสร้างคลาส ListNode ที่มีสมาชิกเป็น element และ next โดย element ใช้เก็บข้อมูลใดๆด้วยชนิด AnyType ส่วน next ใช้เก็บตัวชี้ไปยังโหนดถัดไป สังเกตว่าตัวชี้จะเป็นชนิดเดียวกับลิสต์คือ ListNode

ในการแสดงข้อมูลทั้งหมดของลิสต์ จะเป็นการเข้าไปในลิสต์โดยเริ่มจากโหนดแรก แล้วไปยังโหนดถัดไปโดยตามตำแหน่งในตัวชี้จนกระทั่งครบทุกโหนด ซึ่งโหนดสุดท้ายตัวชี้มีค่าเป็น null

เราไม่สามารถไปยังลิสต์ตัวที่ n โดยไม่ผ่านสมาชิกตัวที่ 1 ถึง n-1 ซึ่งแตกต่างกับอาร์เรย์ ที่สามารถอ้างถึงสมาชิกตัวใดๆ ในลิสท์นั้นได้เลยด้วยตำแหน่งของอาร์เรย์

เราค้นหาโหนดในลิสต์เดี่ยวเพื่อแสดงรายละเอียดของข้อมูลที่เก็บในโหนดนั้น หรือต้องการเพิ่มโหนดใหม่เข้าไปในลิสต์ในตำแหน่งที่กำหนดเอง เช่น ถ้าค่าในโหนดต่างๆ ภายในลิสต์มีการเรียงลำดับ เราจำเป็นจะต้องค้นหาตำแหน่งที่ต้องการเพิ่มโหนดเพื่อให้ลิสต์ยังคงเรียงลำดับ หรือถ้าไม่ต้องการให้ข้อมูลในลิสต์ซ้ำกัน ก่อนที่จะเพิ่มโหนดใหม่ก็จำเป็นที่จะต้องค้นหาก่อนว่า ข้อมูลที่จะเพิ่มใหม่นั้นมีอยู่ในลิสต์แล้วหรือไม่ ในกรณีของการลบโหนดออกจากลิสต์ก็เช่นเดียวกันคือ จะต้องค้นหาตำแหน่งของโหนดที่ต้องการจะลบนั้นก่อน จึงจะสามารถลบโหนดนั้นได้ ดังนั้นในการค้นหาแต่ละครั้งขั้นตอนวิธีอาจจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการค้นหานั้นๆ

การค้นหาโหนดในลิงค์ลิสต์เดี่ยวจะต้องค้นหาแบบเรียงลำดับ โดยเริ่มต้นค้นหาตั้งแต่โหนดแรก ซึ่งมีตัวชี้บอกตำแหน่งของโหนดแรก และค้นหาไปเรื่อยๆ ตามลำดับของตัวชี้จนกว่าจะพบโหนดที่ต้องการ หรือจนกว่าจะพบค่าที่เป็นนัล (null) ซึ่งแสดงว่าไม่มีโหนดที่ต้องการอยู่ในลิสท์