数组与链表

转载自Jasminexjf的博客

一、数组(Array)

1.1 数组概念

??所谓数组，就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合。数组的存储区间是连续的，占用内存比较大，故空间复杂的很大。但数组的二分查找时间复杂度小，都是O(1)。数组的特点是：查询简单，增加和删除困难。

1.2 数组特点

• 在内存中，数组是一块连续的区域

• 数组需要预留空间

  在使用前需要提前申请所占内存的大小，如果提前不知道需要的空间大小时，预先申请就可能会浪费内存空间，即数组的空间利用率较低。

  注：数组的空间在编译阶段就需要进行确定，所以需要提前给出数组空间的大小(在运行阶段是不允许改变的)

• 在数组起始位置处，插入数据和删除数据效率低

  • 插入数据时，待插入位置的元素和他后面的所有元素都需要向后搬移

  • 删除数据时，待删除位置后面的所有元素都需要向前搬移

• 随机访问效率很高，时间复杂度可以达到O(1)

  因为数组的内存是连续的，想要访问那个元素，直接从数组的首地址向后偏移就可以访问到了因为数组的内存是连续的，想要访问那个元素，直接从数组的首地址向后偏移就可以访问到了

• 数组开辟的空间，在不够使用的时候需要进行扩容。扩容的话，就涉及到需要把旧数组中的所有元素向新数组中搬移

• 数组的空间是从栈分配的。（栈：先进后出）

1.3 数组优点

• 随机访问性强
• 查找速度快，时间复杂度是0(1)

1.4 数组缺点

• 从头部删除、插入的效率低，时间复杂度是o(n)，因为需要相应的向前搬移和向后搬移
• 空间利用率不高
• 内存空间要求高，必须要有足够的连续的内存空间
• 数组的空间大小是固定的，不能进行动态扩展

二、链表(ListNode)

2.1 链表概念

??所谓链表，是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构。数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点node）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：

• 存储数据元素的数据域
• 存储下一个结点地址的指针域。

??相比于线性表顺序结构，操作复杂。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多。但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。

2.2 链表特点

• 在内存中，元素的空间可以在任意地方，空间是分散的，不需要连续

• 链表中的元素有两个属性，一个是元素的值，另一个是指针，此指针标记了下一个元素的地址

  每一个数据都会保存下一个数据的内存地址，通过该地址就可以找到下一个数据

• 查找数据时间效率低，时间复杂度是o(n)

  因为链表的空间是分散的，所以不具有随机访问性，如果需要访问某个位置的数据，需要从第一个数开始找起，依次往后遍历，知道找到待查询的位置，故可能在查找某个元素时，时间复杂度是o(n)

• 空间不需要提前指定大小，是动态申请的，根据需求动态的申请和删除内存空间，扩展方便，故空间的利用率较高

• 任意位置插入元素和删除元素时间效率较高，时间复杂度是o(1)

• 链表的空间是从堆中分配的。（堆：先进先出，后进后出）

2.2 链表优点

• 任意位置插入元素和删除元素的速度快，时间复杂度是o(1)
• 内存利用率高，不会浪费内存
• 链表的空间大小不固定，可以动态拓展

2.2 链表缺点

• 随机访问效率低，时间复杂度是o(1)

总结

• 对于想要快速访问数据，不经常有插入和删除元素的时候，选择数组
• 对于需要经常的插入和删除元素，而对访问元素时的效率没有很高要求的话，选择链表

数组与链表

原文：https://www.cnblogs.com/flyingrun/p/12738696.html