顺序表和链表的比较
1.存取方式
顺序表可以顺序存取,也可以随机存取,链表只能从表头顺序存取元素。2.逻辑结构与物理结构
釆用顺序存储时,逻辑上相邻的元素,其对应的物理存储位置也相邻。而釆用链式存储时,逻辑上相邻的元素,其物理存储位置则不一定相邻,其对应的逻辑关系是通过指针来链接的。这里请读者注意区别存取方式和存储方式。3.查找、插入和删除操作
对于按值查找,当顺序表在无序的情况下,两者的时间复杂度均为O(n);而当顺序表有序时,可釆用折半查找,此时时间复杂度为O(log2n)。对于按序号查找,顺序表支持随机访问,时间复杂度仅为O(1),而链表的平均时间复杂度为O(n)。顺序表的插入、删除操作,平均需要移动半个表长的元素。链表的插入、删除操作时,只需要修改相关结点的指针域即可。由于链表每个结点带有指针域,因而在存储空间上比顺序存储要付出较大的代价,存储密度不够大。
4.空间分配
顺序存储在静态存储分配情形下,一旦存储空间装满就不能扩充,如果再加入新元素将出现内存溢出,需要预先分配足够大的存储空间。预先分配过大,可能会导致顺序表后部大量闲置;预先分配过小,又会造成溢出。动态存储分配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,而且若内存中没有更大块的连续存储空间将导致分配失败。链式存储的结点空间只在需要的时候申请分配,只要内存有空间就可以分配,操作灵活、高效。在实际中应该怎样选取存储结构呢?
1.基于存储的考虑
对线性表的长度或存储规模难以估计时,不宜釆用顺序表;链表不用事先估计存储规模,但链表的存储密度较低,显然链式存储结构的存储密度是小于1的。2.基于运算的考虑
在顺序表中按序号访问 ai 的时间复杂度为O(1),而链表中按序号访问的时间复杂度为O(n),所以如果经常做的运算是按序号访问数据元素,显然顺序表优于链表。,在顺序表中做插入、删除操作时,平均移动表中一半的元素,当数据元素的信息量较大且表较长时,这一点是不应忽视的;在链表中做插入、删除操作时,虽然也要找插入位置,但操作主要是比较操作,从这个角度考虑显然后者优于前者。
3.基于环境的考虑
顺序表容易实现,任何高级语言中都有数组类型;链表的操作是基于指针的,相对来讲,前者实现较为简单,这也是用户考虑的一个因素。总之,两种存储结构各有长短,选择哪一种由实际问题的主要因素决定。通常较稳定的线性表选择顺序存储,而频繁做插入、删除操作的线性表(即动态性较强)宜选择链式存储。
注意:只有熟练掌握顺序存储和链式存储,才能深刻理解它们各自的优缺点。