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小结

  • 数组和链表是两种基本数据结构,代表了数据在计算机内存中的两种存储方式,即连续空间存储和离散空间存储。两者的优缺点呈现出此消彼长的关系。
  • 数组支持随机访问、内存空间占用小;但插入与删除元素效率低,且初始化后长度不可变。
  • 链表可通过更改指针实现高效的结点插入与删除,并且可以灵活地修改长度;但结点访问效率低、占用内存多。常见的链表类型有单向链表、循环链表、双向链表。
  • 列表又称动态数组,是基于数组实现的一种数据结构,其保存了数组的优势,且可以灵活改变长度。列表的出现大大提升了数组的实用性,但副作用是会造成部分内存空间浪费。

数组 VS 链表

Table. 数组与链表特点对比

数组 链表
存储方式 连续内存空间 离散内存空间
数据结构长度 长度不可变 长度可变
内存使用率 占用内存少、缓存局部性好 占用内存多
优势操作 随机访问 插入、删除

Tip

「缓存局部性(Cache locality)」涉及到了计算机操作系统,在本书不做展开介绍,建议有兴趣的同学 Google / Baidu 一下。

Table. 数组与链表操作时间复杂度

操作 数组 链表
访问元素 \(O(1)\) \(O(N)\)
添加元素 \(O(N)\) \(O(1)\)
删除元素 \(O(N)\) \(O(1)\)