数据结构数组和数据结构链表

本文主要是介绍数据结构数组和数据结构链表，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

数据结构数组

在程序设计中，为了处理方便， 把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在C语言中， 数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。

数组(Array)
一、数组特点：

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；

1.1 在内存中，数组是一块连续的区域

1.2 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)

1.3 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。

1.4 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。

1.5 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。

1.6 数组的空间是从栈分配的。（栈：先进后出）

二、数组的优点：

随机访问性强,查找速度快，时间复杂度是0（1）

三、数组的缺点：

3.1 从头部删除、从头部插入的效率低，时间复杂度是o(n),因为需要相应的向前搬移和向后搬移。

3.2 空间利用率不高

3.3 内存空间要求高，必须要有足够的连续的内存空间。

3.4 数组的空间大小是固定的，不能进行动态扩展。

数据结构链表

一、链表的特点：

所谓链表，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）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是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)。

链表:链表存储区间离散，占用内存比较宽松，故空间复杂度很小，但时间复杂度很大，达O（N）。链表的特点是：查询相对于数组困难，增加和删除容易。

1.1 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。

1.2 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

1.3 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)

1.4 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

1.5 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)

1.6 链表的空间是从堆中分配的。（堆：先进先出，后进后出）

二、链表的优点

2.1 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)

2.2 内存利用率高，不会浪费内存

2.3 链表的空间大小不固定，可以动态拓展。

三、链表的缺点

随机访问效率低，时间复杂度是o(1)

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

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