顺序表和链表的比较

一.顺序表

顺序表一般表现为数组，使用一组地址连续的存储单元依次存储数据元素，如图 1 所示。
它具有如下特点：
1.长度固定，必须在分配内存之前确定数组的长度。
2.存储空间连续，即允许元素的随机访问。
3.存储密度大，内存中存储的全部是数据元素。
4.要访问特定元素，可以使用索引访问，时间复杂度为 O(1)。
5.要想在顺序表中插入或删除一个元素，都涉及到之后所有元素的移动，因此时间复杂度为 O(n)。

顺序表最主要的问题就是要求长度是固定的，可以使用倍增-复制的办法来支持动态扩容，将顺序表变成“可变长度”的。具体做法是初始情况使用一个初始容量（可以指定）的数组，当元素个数超过数组的长度时，就重新申请一个长度为原先二倍的数组，并将旧的数据复制过去，这样就可以有新的空间来存放元素了。这样，列表看起来就是可变长度的。

//在顺序表中插入下标为Index的位置以val值
typedef struct Seqlist{
            int *array;
            int capacity;
            int size;
            }Seqlist;
 void Seqlist(Seqlist* s,int index,int val){
 //先判断容量是否够用，不够则扩容
 if(s->size>=s->capacity)
 {
       //扩容
       int* nexcapacity=(int*)malloc(sizeof(int)*s->capacity*2);//找新家
       for(int i=0;i<s->size;i++){
       newcapacity[i]=s->array[i];}//一家老小搬家
       free(s->array);//退房
       s->array=newcapacity;//发朋友圈
       for(int i=s->size;i>index;i--){//给新人腾地方
       s->array[i]=s->array[i+1];}
       s->array[index]=val;//新人获得身份
       s->size++;
       }

这个办法不可避免的会浪费一些内存，因为数组的容量总是倍增的。而且每次扩容的时候，都需要将旧的数据全部复制一份，肯定会影响效率。不过实际上，这样做还是直接使用链表的效率要高，具体原因会在下一节进行分析。

二.链表

链表，类似它的名字，表中的每个节点都保存有指向下一个节点的指针，所有节点串成一条链。根据指针的不同，还有单链表、双链表和循环链表的区分，如图 2 所示。

由于链表是使用指针将节点连起来，因此无需使用连续的空间，它具有以下特点：
1.长度不固定，可以任意增删。
2.存储空间不连续，数据元素之间使用指针相连，每个数据元素只能访问周围的一个元素（根据单链表还是双链表有所不同）。
3.存储密度小，因为每个数据元素，都需要额外存储一个指向下一元素的指针（双链表则需要两个指针）。
4.要访问特定元素，只能从链表头开始，遍历到该元素，时间复杂度为O(N) 。
5.在特定的数据元素之后插入或删除元素，不涉及到其他元素的移动，因此时间复杂度为O(1) 。双链表还允许在特定的数据元素之前插入或删除元素。

三.比较

顺序表	链表
从栈中开辟一片连续的存储单元对数据进行存储，存储结构和数据逻辑相同	从堆中动态开辟出的不连续存储单元，通过指针在计算机存储单元上对数据逻辑进行链接
空间大小固定，管理方便，自由度小	空间大小不固定，申请管理麻烦，自由度大
通过下标获取元素，存储密度为1	通过结构体next数据项中存储的指针寻找并获取元素
查找元素快，平均时间复杂度为O(1)	查找元素慢，查找平均时间复杂度为O(n)
增删元素慢，增删的平均时间复杂度为O(n)	增删元素快，增删的平均时间复杂度为O(1)