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数组和链表有什么区别?哪个更快?有什么优缺点?有哪些应用场景?

数组和链表都是线性数据结构,它们有什么优缺点?两者都有一些优点和缺点,现在我们来看看数组和链表有什么区别,以及它们的一些优缺点和相关的应用场景。

例如,一个数组通常是一个被广泛实现为一个默认类型的数据类型,也就是说,一个数组中的元素的数据类型通常都是相同类型的,而且长度通常都是固定的,除了在某些弱类型语言中可能又例外,如JavaScript,但是一般都是推荐使用存储同一种数据类型的数据,数组在现代编程中被大量用到。但是,某些应用场景使用链表则不合适,例如当我们需要存储大量数据而又不知道要存储多少数据的时候,对于这种情况,可以使用链表进行储存。

数组和链表的区别图解

1、数组(Array)和链表(Linked List)的区别

下表是数组和链表区别的详细描述:

数组 链表
数组是一个相似数据类型的数据集合 链表是一个有相同数据类型的有续集,其中每个元素使用指针链接
数组元素可以使用数组索引随机访问 链表不允许随机访问,元素只能被有序或顺序访问
数组的数据元素在内存中连续储存 元素可能存储在内存的任意地方,链表创建一个指针指向相应的数据
插入和删除操作非常耗时,时间为O(n),因为元素的内存地址是连续和固定的 链表的插入和删除操作非常快,时间为O(1)
数组的内存是静态分配的,在编译期间完成 链表的内存分配是动态的,在运行时动态分配
数组的大小必须在数组的声明或初始化的时候指定 链表的大小随着元素的插入或删除变化

2、链表的优点

链表的优点如下:

  1. 链表的大小不固定,可以在运行时扩展或收缩。
  2. 插入和删除操作更快更容易。
  3. 内存分配在运行时的时候按照需要动态申请,比较灵活。
  4. 其它数据结构例如栈、队列和树可以很容易使用链表实现。

3、链表的缺点

链表的缺点如下:

  1. 相对于数组,链表的内存消耗更大,因为在链表中的结点需要额外储存一个指针,指针的储存需要额外的内存空间。
  2. 元素不能被随机访问。
  3. 逆向遍历单链表比较困难(但是可以实现的)。

4、链表的应用场景

链表的应用如下

  1. 链表可以用于实现栈、队列、树等数据结构。
  2. 链表也可以用于实现图,图邻接表的表示方式。
  3. 链表可以用于实现散列表,散列表的每个位置可以存储一个链表(开放地址散列法)

以上就是数组和链表的区别、优缺点和应用场景的内容。

更多内容可查看:

  1. 线性表、栈和队列实现原理详解
  2. JavaScript线性表:数组和链表
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