数组和链表是数据结构的基础,大部分的其他数据结构都是以数组和链表为底层结构构件的(比如队列,栈,集合等)
数组:数组是将元素在内存中连续存放,每个元素占用的内存相同,可以通过下标迅速访问数组中的任何元素
数组的三种定义方式:
//第一种 int [] array1 = new int [10]; array1[0] = 1; //第二种 int [] array2 = new int [] {1,2,3}; //第三种 int [] array3 = {1,2,3};
链表:是一种递归的数据结构,它或者为空,或者是只想一个节点(node)的引用,该节点含有一个泛型的元素和一个指向另一个结点的引用
结点记录
private class Node{ Item item; Node next; }
数组和链表的区别:
(1)存储位置上:
数组逻辑上相邻的元素在物理存储位置上也相邻,而链表不一定;
(2)存储空间上:
链表存放的内存空间可以是连续的,也可以是不连续的,数组则是连续的一段内存空间。一般情况下存放相同多的数
据数组占用较小的内存,而链表还需要存放其前驱和后继的空间。
(3)长度的可变性:
链表的长度是按实际需要可以伸缩的,而数组的长度是在定义时要给定的,如果存放的数据个数超过了数组的初始大
小,则会出现溢出现象。
(4)按序号查找时,数组可以随机访问,时间复杂度为O(1),而链表不支持随机访问,平均需要O(n);
(5)按值查找时,若数组无序,数组和链表时间复杂度均为O(1),但是当数组有序时,可以采用折半查找将时间复
杂度降为O(logn);
(6)插入和删除时,数组平均需要移动n/2个元素,而链表只需修改指针即可;
(7)空间分配方面:
数组在静态存储分配情形下,存储元素数量受限制,动态存储分配情形下,虽然存储空间可以扩充,但需要移动大量
元素,导致操作效率降低,而且如果内存中没有更大块连续存储空间将导致分配失败; 即数组从栈中分配空间,,对
于程序员方便快速,但自由度小。
链表存储的节点空间只在需要的时候申请分配,只要内存中有空间就可以分配,操作比较灵活高效;即链表从堆中分
配空间, 自由度大但申请管理比较麻烦。