【数据结构】——-线性表分析(顺序表与链表的对比)

本文对比了线性表与数组的区别,强调线性表在长度动态调整、元素增删及搜索等方面的强大功能,并介绍了JAVA中线性表的两种实现方式:ArrayList与LinkedList。

一、线性表的两种实现对比

对比如下图:


二、线性表的功能(线性表与数组对比)

从某种程度来看,线性表是数组的加强版,线性表比数组多了如下几个功能。

1)线性表的长度可以动态改变,而JAVA数组的长度是固定的。

2)线性表可以插入元素,而数组无法插入元素。

3)线性表可以删除元素,而数组无法删除元素,数组只能将指定元素赋值为NULL,但各种元素依然存在。

4)线性表提供方法来搜索指定元素的位置,而数组一般不提供该方法。

5)线性表提供方法来清空所有元素,数组一般不提供类似方法。


之所以线性表比数组强大的原因是,顺序结构的线性表可以说是包装过的数组,自然会提供更多额外的方法来简化操作。

对于JAVA程序员来说,其实经常使用到线性表List。JAVA的List接口就代表了线性表,它的两种实现分别为:ArrayList和LinkedList。并且LinkedList还是一个双向链表。


虽然线性表对于开发来说很重要,但是JAVA的我们只需要关注线性表的两种实现就好了。只要区分如何选择ArrayList还是LinkedList就可以了。

详寻:ArrayList和LinkedList区别


### 如何在线性表(数组实现)中插入元素 在使用数组实现的线性表中,插入操作是一种常见的基本操作。以下是关于如何实现这一功能的具体方法代码示例。 #### 插入操作的核心逻辑 为了实现在指定位置 `i` 插入新元素的操作,需要考虑以下几个方面: 1. **检查线性表是否已满**:如果当前线性表中的元素数量已经达到最大容量,则无法继续插入[^2]。 2. **调整现有元素的位置**:从最后一个有效元素开始向前遍历,直到到达目标插入位置 `i` 的前一个位置为止,依次将这些元素向后移动一位[^3]。 3. **放置新元素并更新长度**:将待插入的新元素放入目标位置,并将线性表的有效长度加一。 #### 实现代码示例 以下是一个完整的 C++ 代码示例,展示如何在线性表中插入元素: ```cpp #include <iostream> using namespace std; #define MaxSize 100 // 定义线性表的最大容量 // 定义顺序表结构体 struct SqList { int data[MaxSize]; // 存储数据的数组 int length; // 当前线性表的实际长度 }; SqList* Insert_SqList(SqList *L, int pos, int value) { if (pos < 1 || pos > L->length + 1) { // 检查插入位置合法性 cout << "插入位置不合法!" << endl; return L; } if (L->length >= MaxSize) { // 如果线性表已满则报错退出 cout << "线性表已满,无法插入!" << endl; return L; } // 将第pos至最后的元素后移一位 for (int i = L->length; i >= pos; --i) { L->data[i] = L->data[i - 1]; } // 在位置pos处插入value L->data[pos - 1] = value; L->length++; // 更新线性表长度 return L; } void PrintList(SqList *L) { for (int i = 0; i < L->length; ++i) { cout << L->data[i] << " "; } cout << endl; } int main() { SqList L; L.length = 7; // 初始化线性表长度为7 int initialData[] = {21, 23, 14, 5, 56, 17, 31}; for (int i = 0; i < L.length; ++i) { L.data[i] = initialData[i]; } cout << "原始线性表:" << endl; PrintList(&L); int insertPos = 3; // 要插入的位置 int newValue = 68; // 待插入的新值 Insert_SqList(&L, insertPos, newValue); cout << "插入后的线性表:" << endl; PrintList(&L); return 0; } ``` 此程序实现了在一个初始含有 `{21, 23, 14, 5, 56, 17, 31}` 的线性表中,在第三个位置插入数值 `68` 的过程[^1]。 #### 关键点解析 - **溢出处理**:当尝试插入超过预设大小的数据时会触发错误提示。 - **边界条件**:需验证给定的插入索引是否合理;即它应该介于 `[1, length+1]` 之间。 - **时间复杂度分析**:最坏情况下(即将新元素插到首位),该算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是列表当前长度[^3]。
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