[数据结构] 数组与链表

数组

元素在内存中连续存放，由于每个元素占用内存相同，可以通过下标迅速访问数组中任何元素,时间复杂度为0(1),

特点:

• 数组从栈中分配空间, 对于程序员方便快速,但自由度小
• 数组是顺序存储,所以可以快速随机存取,
• 数组逻辑上相邻的元素,物理上也相邻,
• 如果应用需要快速访问数据，很少插入和删除元素，就应该用数组。

链表

在内存中不是顺序存储的，而是通过存在元素中的指针联系到一起，每个结点包括两个部分:数据域,指针.时间复杂度为0(n)

• 链表从堆中分配空间, 自由度大但申请管理比较麻烦.
• 每次增删操作,只需修改指针就可以了,代价低,
• 链表只能顺序存取,
• 链表逻辑上相邻的元素,物理上没有规律,空间利用率高,
• 如果应用需要经常插入和删除元素你就需要用链表。

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对比

• 存储空间上，链表由于带有指针域，存储密度不如数组大；　

• 按序号查找时，数组可以随机访问，时间复杂度为O(1)，而链表不支持随机访问，平均需要O(n)；　

• 按值查找时，若数组无序，数组和链表时间复杂度均为O(1)，但是当数组有序时，可以采用折半查找将时间复杂度降为O(logn)；　

• 插入和删除时，数组平均需要移动n/2个元素，而链表只需修改指针即可；　

• 空间分配方面：
  　　数组在静态存储分配情形下，存储元素数量受限制，动态存储分配情形下，虽然存储空间可以扩充，但需要移动大量元素，导致操作效率降低，而且如果内存中没有更大块连续存储空间将导致分配失败；
  　　链表存储的节点空间只在需要的时候申请分配，只要内存中有空间就可以分配，操作比较灵活高效；