news 2026/3/10 22:57:30

数据结构学习篇(5)---顺序表和链表的区别

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张小明

前端开发工程师

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数据结构学习篇(5)---顺序表和链表的区别

对于顺序表和链表的异同,上面这个表格直观展示了两者的不同之处,有几点可以做一下解释:顺序表和链表在逻辑结构上都是连续的,但是在物理结构,也就是存储空间上,顺序表是连续的,因为他的本质是数组,而链表是不连续的;其次在随机访问方面,顺序表是可以直接通过下标来访问其中的数据的,这个操作对应的时间复杂度为O(N),但是对于链表而言则无法进行这种操作,它是需要遍历其中的每一个节点才可以对数据进行访问,这就涉及到循环,所以对应的时间复杂度为O(N);对于两者在插入数据方面,链表是优于顺序表的,因为顺序表在进行扩容操作时,往往是按照原来容量的两倍进行操作,这就可能会导致空间过剩或空间不足,而当空间不足时又要进行下一次的空间扩容,这对时间和空间都会造成损耗,相对于链表而言就没有这一说,想要进行数据增加只需要增加相应节点即可,时间上得到了保证同时空间也不会产生浪费。

对于缓存利用率这点,则需要做一些扩展来进行解释:

这副图片直观展示了计算机存储数据的方式,其中对于寄存器而言,可以理解为是存储一些小的数据,而往下的三个高速储存器则是储存一些大的数据,当然这些数据都是经过缓存的,通常数据存储在内存当中,也就是L4;如果cpu要对数据进行处理,则需要先判断所需数据有没有被缓存,如果已经提前缓存好了,那么“缓存命中”,则可以直接对这些数据进行访问,如果没有进行缓存,说明“缓存不命中”,那么就要把数据从内存加载到缓存中,也就是前四级中,那么这个加载过程并不是对数据进行一个一个的缓存,而是缓存所需数据及其后面跟着的一块数据集,这些数据 的地址都是连续的,所以对于顺序表而言,因为其存储空间是连续的,所以cpu要对一个顺序表里面的数据进行访问时,能够先直接将一整块数据进行缓存然后进行访问,这样的话缓存利用率就很高,但是对于链表而言,因为它的存储空间并不连续,所以对里面的数据进行一整块缓存时,就会缓存一些不必要的数据而导致缓存污染,这也就说明链表的缓存利用率低。

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