数组
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创建一个数组,必须声明其长度,以在内存中寻找合适的一段连续存储单元。这也意味着数组的大小是固定的,我们无法动态调整其大小。
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想要获取数组中第i个元素,其时间复杂度是 O(1),因为可以根据其地址直接找到它。同理修改也是。
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数组对查询表现一般,要想查找一个元素,需要遍历,时间复杂度为O(n)。
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因为地址连续,想要在数组中插入一个元素是复杂的,因为从插入位置起,后边的所有元素都需要向后移动一位。同理删除也是,只是移动方向为向前。并且,当数组存满时,就无法继续插入了。
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因为数组要占据一整块内存,有可能产生许多的碎片,也可能因为找不到合适的内存块,而导致存储失败。
总结起来就是:数组大小固定,查找迅速,增删复杂,需要完整的内存块,容易产生碎片。
链表
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声明一个链表时,不需要知道其长度,也不需要连续的内存块,所以其大小可以动态调整。
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链表的每个元素都分为数据域和指针域,前者是实际存储的数据,后者则指向下一个元素的地址。和数组相比,每个元素需要占用的内存更大了。
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要获取链表的第 i 个元素变得复杂,因为其地址存放在它上一个元素的指针域里,所以只能从第一个元素起,进行 i 次操作。同理修改也是。
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链表对查询表现也一般,需要遍历,时间复杂度为O(n)。
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增加与删除一个元素更方便了,因为没有对内存地址的限制,我们只需要在对应节点合理处理下指针域的值,就可以把一个元素插入链表或者从链表删除。
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链表对内存的要求很小,只要能够存储下一个数据元素的内存块都可以使用,因此不会造成碎片化。
总结起来就是:大小可以动态调整,增删迅速,查找较慢,数据元素所占内存略多,不需要整块内存块,不会造成碎片化。
数组与链表的选择
- 数组按位置查找迅速,链表增删方便
- 数组是固定大小,链表可以随时扩充与缩减
- 链表每个元素占据内存略多于数组
- 数组和链表在查询方面表现都比较一般,耗时较长