# 小结 - 数组和链表是两种基本数据结构,分别代表数据在计算机内存中的连续空间存储和离散空间存储方式。两者的优缺点呈现出互补的特性。 - 数组支持随机访问、占用内存较少;但插入和删除元素效率低,且初始化后长度不可变。 - 链表通过更改指针实现高效的结点插入与删除,且可以灵活调整长度;但结点访问效率低、占用内存较多。常见的链表类型包括单向链表、循环链表、双向链表。 - 动态数组,又称列表,是基于数组实现的一种数据结构。它保留了数组的优势,同时可以灵活调整长度。列表的出现极大地提高了数组的易用性,但可能导致部分内存空间浪费。 - 下表总结并对比了数组与链表的各项特性。
| | 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 |
!!! note "缓存局部性" 在计算机中,数据读写速度排序是“硬盘 < 内存 < CPU 缓存”。当我们访问数组元素时,计算机不仅会加载它,还会缓存其周围的其它数据,从而借助高速缓存来提升后续操作的执行速度。链表则不然,计算机只能挨个地缓存各个结点,这样的多次“搬运”降低了整体效率。 - 下表对比了数组与链表在各种操作上的效率。
| 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 | $O(N)$ | $O(1)$ |