数据结构之链表
作者:互联网
数据需要一块连续的内存空间来存储,对内存的要求比较高。而链表恰恰相反,它并不需要一块连续的内存空间,它通过“指针”将一组零散的内存块串联起来使用。
最常见的链表:单链表、双链表、和循环链表。
单链表
结点:除了存储数据之外,还要记录链上的下一个节点的地址,如下图,我们把这个记录下个结点地址的指针叫作后继指针 next
头结点:用来记录链表的基地址。尾结点:指向一个空地址NULL
针对链表的插入和删除操作,只需考虑相邻结点的指针改变,所以对应的时间复杂度是O(1)。
链表想要随机访问第k个元素,就没有数组那么高效,链表的数据并非连续存储的,所以无法像数组那样,根据首地址和下标通过寻址公式就能直接计算出对应的内存地址,而是要根据指针一个结点一个结点的一次遍历,直到找到相应的结点。需要O(n)时间复杂度。
循环链表
循环链表是一种特殊的单链表。它和单链表唯一的区别就在尾结点。循环链表的尾结点指针是指向链表的头结点。
当处理的数据具有环形结构特点时,就特别适合采用循环链表。
双向链表
双向链表支持双向遍历,它需要额外的两个空间来存储后继结点和前驱结点的地址。
时空替换思想:“用空间换时间” 与 “用时间换空间”
当内存空间充足的时候,如果我们更加追求代码的执行速度,我们就可以选择空间复杂度相对较高,时间复杂度小相对较低的算法和数据结构,缓存就是空间换时间的例子。如果内存比较紧缺,比如代码跑在手机或者单片机上,这时,就要反过来用时间换空间的思路。
数组缺点
- 若申请内存空间很大,比如100M,但若内存空间没有100M的连续空间时,则会申请失败,尽管内存可用空间超过100M。
- 大小固定,若存储空间不足,需进行扩容,一旦扩容就要进行数据复制,而这时非常费时的。
链表缺点
- 内存空间消耗更大,因为需要额外的空间存储指针信息。
- 对链表进行频繁的插入和删除操作,会导致频繁的内存申请和释放,容易造成内存碎片,如果是Java语言,还可能会造成频繁的GC(自动垃圾回收器)操作。
标签:结点,复杂度,内存空间,链表,内存,数据结构,指针 来源: https://blog.csdn.net/qq_24313635/article/details/123106755