遍历数组和链表

我们知道遍历数组和链表的时间复杂度是O(n),但是在实际中确实数组的速度要比链表快，这是为什么呢？

1.首先，数组是具有相同的数据类型且按一定次序排列的一组变量的集合体，构成一个数组的这些变量称为数组元素

        数组在内存中的地址是连续相邻的，而链表在内存的地址是散列的，不连续的

2. CPU缓存会把一片连续的内存空间读入， 因为数组结构是连续的内存地址， 所以数组全部或者部分元素被连续存

    在CPU缓存里面，而链表的节点是分散在堆空间里面的，这时候CPU缓存帮不上忙，只能是去读取内存，

    而缓存的速率要比内存快。

3. CPU --》寄存器--》缓存 --》内存

        cpu 取数据，处理数据，都要放到寄存器中处理（存放指令），缓存就是吧内存中提取的数据暂时保存在里面。

        如果寄存器要获取内存中同一位置的数据，就从缓存中获取，如果寄存器获取的不是同一个内存地址的数

        据（或者获取的内存地址缓存中不存在），就从内存中查找获取 

从上述比较中，我们可以看出数组的查询，要比链表的快

插入和删除的操作比较：

1.数组的中间插入（或删除）一个元素，那么这个元素后的所有元素的内存地址都要往后（前）移动（数组的内存地址是连续的），对最后一个元素插入（或删除）时才比较快，而链表不需要改变内存的地址，只需要修改节点的信息即可（包括指针指向，节点值）。

2.链表的扩展性较好，定义数组时所占用的空间大小都是固定的，如果存储满了，无法扩展，只能新建一个更大空间的数组。

综上所述我们可以得出：

数组大小固定，不适合动态存储，动态添加，内存为一连续的地址，可随机访问，查询较快，

而链表大小可变，扩展性强，只能顺着指针的方向查询，速度较慢。

为什么寄存器比内存快？

1.距离不同 。

  寄存器在CPU内部，当然读起来会快一点，内存在外部的内存插槽内，要电流经过电路板进行传输

2.硬件设计不同

3.工作方式不同

  寄存器就是找到相应的位，然后读取这些位，两步操作。

   而内存则复杂的多

（1）找到数据的指针。（指针可能存放在寄存器内，所以这一步就已经包括寄存器的全部工作了。
（2）将指针送往内存管理单元（MMU），由MMU将虚拟的内存地址翻译成实际的物理地址。
（3）将物理地址送往内存控制器（memory controller），由内存控制器找出该地址在哪一根内存插槽（bank）上。
（4）确定数据在哪一个内存块（chunk）上，从该块读取数据。
（5）数据先送回内存控制器，再送回CPU，然后开始使用。
内存的工作流程比寄存器多出许多步。每一步都会产生延迟，累积起来就使得内存比寄存器慢得多。

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