鏈表和數(shù)組有哪些區(qū)別?

一、鏈表和數(shù)組的區(qū)別

1、存儲(chǔ)空間不同

數(shù)組是一種順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，它需要一塊連續(xù)的內(nèi)存空間來(lái)存放數(shù)據(jù)。數(shù)組在創(chuàng)建時(shí)就需要指定其大小，如果預(yù)分配的空間不夠或者太多，都會(huì)造成內(nèi)存的浪費(fèi)或者不足。而且，如果要擴(kuò)展數(shù)組的大小，就需要重新分配一塊更大的內(nèi)存空間，并把原來(lái)的數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)去，這是一個(gè)耗時(shí)的操作。

鏈表是一種鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，它不需要連續(xù)的內(nèi)存空間，而是通過(guò)指針將一系列零散的內(nèi)存塊串聯(lián)起來(lái)。鏈表在創(chuàng)建時(shí)不需要指定其大小，可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地增加或減少節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需要額外存儲(chǔ)一個(gè)指針，指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)（單向鏈表）或者前后兩個(gè)節(jié)點(diǎn)（雙向鏈表）。因此，鏈表可以靈活地利用內(nèi)存空間，不會(huì)造成浪費(fèi)或者不足。

2、訪問(wèn)速度不同

數(shù)組支持隨機(jī)訪問(wèn)，可以通過(guò)下標(biāo)直接訪問(wèn)任意位置的元素。因?yàn)閿?shù)組是連續(xù)存儲(chǔ)的，所以可以通過(guò)首地址和偏移量快速地計(jì)算出元素的地址。因此，數(shù)組訪問(wèn)元素的時(shí)間復(fù)雜度是O(1)。

鏈表不支持隨機(jī)訪問(wèn)，只能從頭節(jié)點(diǎn)開(kāi)始順序遍歷整個(gè)鏈表，直到找到目標(biāo)元素。因?yàn)殒湵硎欠沁B續(xù)存儲(chǔ)的，所以無(wú)法通過(guò)下標(biāo)快速地定位元素的位置。因此，鏈表訪問(wèn)元素的時(shí)間復(fù)雜度是O(n)。

3、插入和刪除操作不同

數(shù)組插入或刪除元素時(shí)需要移動(dòng)大量其他元素，在頭部或中間插入或刪除效率很低，在尾部插入或刪除效率較高。假設(shè)要在第i個(gè)位置插入或刪除一個(gè)元素，則需要移動(dòng)n-i個(gè)元素（n為數(shù)組長(zhǎng)度），因此平均情況下時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。

鏈表插入或刪除元素時(shí)只需要修改相鄰節(jié)點(diǎn)的指針即可，在任意位置插入或刪除效率都很高。假設(shè)要在第i個(gè)位置插入或刪除一個(gè)元素，則只需找到第i-1個(gè)節(jié)點(diǎn)，并修改其next指針即可（雙向鏈表還需修改第i+1個(gè)節(jié)點(diǎn)的pre指針），因此平均情況下時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。

4、適用場(chǎng)景不同

根據(jù)上述比較可知：

總之，在選擇使用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體問(wèn)題和需求進(jìn)行權(quán)衡分析。