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  • Java 数组与链表的区别
    2021-03-13 01:51:34

    概述

    数组

    是将元素在内存中连续存放,由于每个元素占用内存相同,可以通过下标迅速访问数组中任何元素。但是如果要在数组中增加一个元素,需要移动大量元素,在内存中空出一个元素的空间,然后将要增加的元素放在其中。同样的道理,如果想删除一个元素,同样需要移动大量元素去填掉被移动的元素。如果应用需要快速访问数据,很少插入和删除元素,就应该用数组。

    链表

    中的元素在内存中不是顺序存储的,而是通过存在元素中的指针联系到一起,每个结点包括两个部分:一个是存储 数据元素 的 数据域,另一个是存储下一个结点地址的 指针。如果要访问链表中一个元素,需要从第一个元素开始,一直找到需要的元素位置。但是增加和删除一个元素对于链表数据结构就非常简单了,只要修改元素中的指针就可以了。如果应用需要经常插入和删除元素你就需要用链表。

    数组从栈中分配空间, 对于程序员方便快速,但自由度小。

    链表从堆中分配空间, 自由度大但申请管理比较麻烦。

    总结

    1、存取方式上,数组可以顺序存取或者随机存取,而链表只能顺序存取;

    2、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;

    3、存储空间上,链表由于带有指针域,存储密度不如数组大;

    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;

    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;

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    线性表包括数组链表 1.数组特点 ①.存储空间:连续的内存空间,存储在栈中。 ②.可以通过数组下标快速找到值,因为是一段连续的存储空间,所以根据第一个值和数组下标根据公式即可计算出当前需要寻找的值。 ③...

    线性表是一种线性结构,它是具有相同数据类型的n(n>=0)个数据元素组成的有序序列。线性表包括数组和链表

    1.数组特点

    ①.存储空间:连续的内存空间,存储在栈中。

    ②.可以通过数组下标快速找到值,因为是一段连续的存储空间,所以根据第一个值和数组下标根据公式即可计算出当前需要寻找的值。

    ③.数组插入和删除效率低,因为数组插入或者删除都需要将当前元素的后面的数据结构进行移动。

    2.链表特点

    ①.存储空间:间断的内存空间,存储在堆中。通过存储的下标来确定下一个元素。

    ②.通过下标查询效率低,因为是间断的内存空间,只能通过指针得到下一个元素的位置,所以可能需要从第一个开始慢慢往后找。

    ③.链表插入和删除效率高,因为链表插入和删除只需要修改此元素前一个元素的指针指向此元素,此元素指针在指向后一个元素即可。

    区别及优缺点:

    • 存储位置:数组将元素在内存中连续存放,而链表中的元素在内存中不是顺序存储的。
    • 存储空间:一般情况下,存储相同多的数据,数组占用的内存较少,而链表还需要存储前驱和后继,需要更多的内存。
    • 长度的可变性:数组的长度在定义的时候给定,如果存储的数据个数超过数组的初始长度,会发生溢出,而链表的长度可以按实际情况伸缩。
    • 按序号查找: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,平均时间复杂度为O(n)。
    • 按值查找:如果数组是无序的,数组和链表的时间复杂度均为O(n),如果数组是有序的,使用二分查找可以使时间复杂度降低到O(logn)。
    • 插入和删除:数组平均需要移动n/2个元素,而链表只需要修改指针。
    • 空间分配:数组在静态存储分配情形下,存储的元素数量有限,在动态存储分配情形下,虽然存储空间可以扩充,但是需要移动大量元素,导致操作效率降低,而且如果内存中没有更大块的连续存储空间,将导致分配失败;而链表中的元素空间只在需要时分配,只要内存有空间就可以分配,操作比较灵活高效。   

    上述说的链表是单向链表,还有双向链表和循环链表。

    双向链表就是除头和尾的两个元素其他元素都是有上一个指针和下一个指针的

    循环链表则是在尾部元素的指针指向第一个元素

    如若不清楚可以参考下面几个文档:

    数组和链表 - 程序员自由之路 - 博客园

    双向链表与单向链表

    数组和链表 - 简书

    你真的知道数组和链表吗?

    你真的知道链表和数组的区别吗? - 云+社区 - 腾讯云

    展开全文
  • NULL 博文链接:https://redhacker.iteye.com/blog/1923208
  • java数组链表的区别 https://blog.csdn.net/qq_39291929/article/details/81351026 Java基础--数组链表的区别 https://blog.csdn.net/u010843114/article/details/52207035  (推荐) 定义 ...

     

    文中来源:

    java之数组和链表的区别

    https://blog.csdn.net/qq_39291929/article/details/81351026

    Java基础--数组和链表的区别

    https://blog.csdn.net/u010843114/article/details/52207035 (推荐)

    定义

    链表和数组都叫可以叫做线性表

    f8a7956fc8b108b90dfaf35a8eb22d51379.jpg

    数组的特点

    Center

    在内存中,数组是一块连续的区域。 拿上面的看电影来说,这几个人在电影院必须坐在一起。

    数组需要预留空间,在使用前要先申请占内存的大小,可能会浪费内存空间。 比如看电影时,为了保证10个人能坐在一起,必须提前订好10个连续的位置。这样的好处就是能保证10个人可以在一起。但是这样的缺点是,如果来的人不够10个,那么剩下的位置就浪费了。如果临时有多来了个人,那么10个就不够用了,这时可能需要将第11个位置上的人挪走,或者是他们11个人重新去找一个11连坐的位置,效率都很低。如果没有找到符合要求的作为,那么就没法坐了。

    插入数据和删除数据效率低,插入数据时,这个位置后面的数据在内存中都要向后移。删除数据时,这个数据后面的数据都要往前移动。 比如原来去了5个人,然后后来又去了一个人要坐在第三个位置上,那么第三个到第五个都要往后移动一个位子,将第三个位置留给新来的人。 当这个人走了的时候,因为他们要连在一起的,所以他后面几个人要往前移动一个位置,把这个空位补上。

    随机读取效率很高。因为数组是连续的,知道每一个数据的内存地址,可以直接找到给地址的数据。

    并且不利于扩展,数组定义的空间不够时要重新定义数组。

    链表的特点

    Center

    在内存中可以存在任何地方,不要求连续。 在电影院几个人可以随便坐。

    每一个数据都保存了下一个数据的内存地址,通过这个地址找到下一个数据。 第一个人知道第二个人的座位号,第二个人知道第三个人的座位号……

    增加数据和删除数据很容易。 再来个人可以随便坐,比如来了个人要做到第三个位置,那他只需要把自己的位置告诉第二个人,然后问第二个人拿到原来第三个人的位置就行了。其他人都不用动。

    查找数据时效率低,因为不具有随机访问性,所以访问某个位置的数据都要从第一个数据开始访问,然后根据第一个数据保存的下一个数据的地址找到第二个数据,以此类推。 要找到第三个人,必须从第一个人开始问起。

    不指定大小,扩展方便。链表大小不用定义,数据随意增删。

    各自的优缺点

    数组的优点

    随机访问性强

    查找速度快

    数组的缺点

    插入和删除效率低

    可能浪费内存

    内存空间要求高,必须有足够的连续内存空间。

    数组大小固定,不能动态拓展

    链表的优点

    插入删除速度快

    内存利用率高,不会浪费内存

    大小没有固定,拓展很灵活。

    链表的缺点

    不能随机查找,必须从第一个开始遍历,查找效率低


    e16cccf00de0f93545208f1a71df602c70e.jpg

    重点介绍

    Vector、ArrayList都是以数组的形式存储在内存中,所以查询效率高,新增和删除效率不高,但是Vector被Synchronized修饰,所以线程是安全的,ArraryList线程不安全。
    LinkedList则以链表的形式进行存储,所以查询效率底,新增和删除效率高,并且线程不安全。

    对比

    例子:数组就像身上编了号站成一排的人,要找第10个人很容易,根据人身上的编号很快就能找到。但插入、删除慢,要望某个位置插入或删除一个人时,后面的人身上的编号都要变。

    链表就像手牵着手站成一圈的人,要找第10个人不容易,必须从第一个人一个个数过去。但插入、删除快。插入时只要解开两个人的手,并重新牵上新加进来的人的手就可以。删除一样的道理

    链表和数组都叫可以叫做线性表,

    数组又叫做顺序表,主要区别在于,顺序表是在内存中开辟一段连续的空间来存储数据,而链表是靠指针来连接多块不连续的的空间,在逻辑上形成一片连续的空间来存储数据。

    底层对比

    • 数组静态分配内存,链表动态分配内存;
    • 数组在内存中连续,链表不一定连续;
    • 数组元素在栈区,链表元素在堆区;
    • 数组利用下标定位,时间复杂度为O(1),链表定位元素时间复杂度O(n);
    • 数组插入或删除元素的时间复杂度O(n),链表的时间复杂度O(1)。

    汇总完毕; 就差图了

     

     

    转载于:https://my.oschina.net/java1314/blog/3038518

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    数组的结构示意图正如上图所示,数组在内存中是一段连续的存储单元,每个数据依次放在每个单元中。分析这种结构,我们可以得出以下几个结论:创建一个数组,必须声明其长度,以在内存中寻找合适的一段连续存储单元。这也意味着数组的大小是固定的,我们无法动态调整其大小。想要获取数组中第i个元素,其时间复杂度是 O(1),因为可以根据其地址直接找到它。同理修改也是。数组对查询表现一般,要想查找一个元素,需要遍历,时间复杂度为O(n)。因为地址连续,想要在数组中插入一个元素是复杂的,因为从插入位置起,后边的所有元素都需要向后移动一位。同理删除也是,只是移动方向为向前。并且,当数组存满时,就无法继续插入了。因为数组要占据一整块内存,有可能产生许多的碎片,也可能因为找不到合适的内存块,而导致存储失败。总结起来就是:数组大小固定,查找迅速,增删复杂,需要完整的内存块,容易产生碎片。链表链表是一种离散存储结构,其在内存中存储不是连续的,每个数据元素都通过一个指针指向其下一个元素的地址。根据指针域的不同,链表又分为单链表、双向链表、循环链表等,这里我们只分析单链表。示意图如下所示:链表的结构示意图分析这种结构,我们可以得出以下几个结论:声明一个链表时,不需要知道其长度,也不需要连续的内存块,所以其大小可以动态调整。链表的每个元素都分为数据域和指针域,前者是实际存储的数据,后者则指向下一个元素的地址。和数组相比,每个元素需要占用的内存更大了。要获取链表的第 i 个元素变得复杂,因为其地址存放在它上一个元素的指针域里,所以只能从第一个元素起,进行 i 次操作。同理修改也是。链表对查询表现也一般,需要遍历,时间复杂度为O(n)。增加与删除一个元素更方便了,因为没有对内存地址的限制,我们只需要在对应节点合理处理下指针域的值,就可以把一个元素插入链表或者从链表删除。链表对内存的要求很小,只要能够存储下一个数据元素的内存块都可以使用,因此不会造成碎片化。总结起来就是:大小可以动态调整,增删迅速,查找较慢,数据元素所占内存略多,不需要整块内存块,不会造成碎片化。数组与链表的选择通过以上分析,数组和链表对我们影响最大的几点区别在于:数组按位置查找迅速,链表增删方便数组是固定大小,链表可以随时扩充与缩减链表每个元素占据内存略多于数组数组和链表在查询方面表现都比较一般,耗时较长在数据量很小,内容基本固定时,我们选择何种数据结构的影响并不大。但当数据量较大时,如果我们需要对数据进行频繁的插入删除,我们应该选择链表,如果我们需要频繁的获取某个位置的元素,我们应该选择数组。数组与链表并没有明确的优劣之分,根据不同的使用场景进行不同的选择,才是这两种结构使用的最佳方式。

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