链表和线性表的优缺点

作为我们最先接触的两个数据结构，链表和线性表的优缺点都较为明显，并且二者互相补足

文章目录

链表和线性表的优缺点
线性表
- 线性表的组成
- 线性表的缺点
- 线性表的优点
链表
- 链表的组成
- 链表的优点
- 链表的缺点
总结

线性表

线性表的组成

首先，我们来谈谈线性表SeqList
线性表（linear list）是数据结构的一种，一个线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。类似于数组，其本质是一块连续的地址空间

图片来自百度

因为其内容包含多个变量，所以C语言使用结构体来构造
共三个变量：
1.所存储数据类型的指针，用来接收之后malloc，动态开辟的空间
2.Size，表示当前线性表所存储元素个数
3.Capacity，表示当前线性表所能存储的最大元素个数

详细的实现这里就不赘述了

接下来是就来讲解线性表的缺点

线性表的缺点

如线性表的本质所表现的，线性表是一块连续的空间，如同数组一样，我们需要手动开辟，而且需要指定大小的开辟。
那么就出现第一个问题，开辟多大的空间呢？
这只是问题的表层，很多人也知道，即使我们开辟的过大，过小，我们都可以通过realloc，重新开辟空间，并且realloc可以帮我们copy原先的数据.
但这又有个问题，realloc多大呢，我们总不能插入一个数据，就重新realloc一块比原先空间多一的空间吧？比较适合的扩大数目是—原先的两倍。
但这样也会在后来造成内存浪费，比如我要存130，原先100，那就要realloc200的空间，70个空间将造成浪费
所以，线性表的第一个缺点：容易造成空间浪费
PS：realloc会考察原先空间后是否有足够的空间，若有，是原地扩容。
若没有足够空间，则会在别处申请一块空间，并拷贝原先的值
第二个缺点：头部中间插入和删除效率低
当我们要在线性表的头部或中间插入和删除元素时，我们需要将位置后的元素，往后移动，这就导致效率低

但是，线性表也并不是一无是处

线性表的优点

同样，因为线性表的本质，是一块连续的空间
线性表可以通过下标访问元素，很多算法是需要兼容这一点的，比如快排和二分查找

链表

链表和线性表有很大不同
最明显的还是数据的存储，链表并不是连续的地址空间，他是无序的，散的，但这并不违反其线性结构，因为其组成有指针指向当前链表的下一个节点，实现数据的线性联系

链表的组成

链表内部主要有三大区分
循环非循环
带哨兵卫的头不带头
单向双向
因此，链表有八种类型
其中单向，不带头，非循环链表是oj题最常见的，因为其结构简单，功能少，所以相应的题考验学生的思维能力。
而双向，带头，循环链表是结构最复杂，全面的链表，所以其功能较为强大
此处举例双向，带头，循环链表

图片来自百度

链表的优点

任意位置插入删除效率高
因为链表并不是连续的空间，插入和删除只要对指定位置的前后做操作就好
并且通过封装的FindList函数，O(N)的查找，再在指定位置插入删除O(N)即可
按需申请释放空间
每一次的插入删除，只需要申请一块空间即可，和原本的空间没有影响
实际操作，链表会更为的舒服

但链表的缺点也很明显

链表的缺点

不支持随机访问。（用下标访问）
意味着，一些排序，二分查找，等算法在这种结构不适用

总结

大致的线性表和链表的总结就到这。
一句话，数据结构是数据存储，应用的框架，容器。
具体使用要依情况而定

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