算法(第四版)学习笔记_基础数据结构数组和链表

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。



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