文章目录
逻辑结构 ：数据元素之间抽象的前后关系
物理/存储结构 （存储映像）：内存中真实存放形式
运算 ：查找、插入、删除、随机访问、遍历等
逻辑结构
结论：两者的逻辑结构完全相同。
- 逻辑结构 ：
都是线性结构，即数据元素之间具有 "一对一" 的线性关系。 - 区别：无区别。逻辑结构只描述数据之间的抽象关系，不涉及存储方式。无论是顺序表还是链表，它们在逻辑上都是一条"线"。
物理结构 / 存储结构
顺序表（顺序存储）
- 内存：一片
连续的存储单元 - 元素相邻，内存地址相邻
- 通过下标直接定位元素，依靠首地址 + 偏移量寻址
- 存储密度：高(
=1)，只存储数据，无指针开销
优点：支持随机存取，存储密度高。
缺点：大片连续空间分配不方便，改变容量不方便。
链表（链式存储）
- 内存：物理离散，
结点分散、不要求连续 - 结点 = 数据域 + 指针 / 游标域
- 依靠指针找到下一个结点；无法通过简单计算直接定位
- 结点之间靠指针维系逻辑相邻，物理地址无关
- 存储密度：低(
<1)，每个结点除了存储数据，还要存储指针
优点：离散的小空间分配方便，改变容量方便。
缺点：不可随机存取，存储密度低。
静态链表
物理上在连续数组内，但逻辑依靠游标链接；物理连续，逻辑链式，归类为链表。
数据运算
创建（初始化）
顺序表（顺序存储）：
- 需要预分配大片连续空间。若分配空间过小，则之后不方便拓展容量；若分配空间过大，则浪费内存资源。
- 静态分配：静态数组（容量不可改变）
- 动态分配：动态数组（malloc、free)(容量可改变，但需要移动大量元素，时间代价高）
链表（链式存储）：优
- 只需分配一个头结点（也可以不要头结点，只声明一个头指针），之后方便拓展。
销毁
顺序表（顺序存储）：O(1)
- 静态分配：静态数组（系统自动回收空间）
- 动态分配：动态数组（
malloc、free)【malloc和free必须成对出现】（malloc在堆区，不能自动回收空间，所以需要手动free）
链表（链式存储）：O(n)
- 需要写循环，逐个遍历释放。必须从头开始，依次
free每一个数据结点。
插入 与 删除
顺序表（顺序存储）：
- 插入 / 删除元素要将后续元素都后移 / 前移；
- 时间复杂度：
O(n)，时间开销主要来自移动元素； - 若数据元素很大，则移动的时间代价更高。
链表（链式存储）：优
- 插入 / 删除元素只需要修改指针即可；
- 时间复杂度：
O(n)，时间开销主要来自查找目标元素； - 查找元素的时间代价更低。
查找
顺序表（顺序存储）：优
- 按位查找：
O(1) - 按值查找：
O(n)，若表内元素有序，可在 O(log2n) 时间内找到
链表（链式存储）：
- 按位查找：
O(n) - 按位查找：
O(n)
总结
| 比较维度 | 顺序表（数组） | 链表（指针） |
|---|---|---|
| 逻辑结构 | 线性结构（一对一） |
线性结构（一对一） |
| 物理结构 | 连续存储 |
离散存储（通过指针链接） |
| 存储密度 | 高（≈1） |
低（<1，需存指针，单链表 4/8 字节，双链表 8/16 字节） |
| 创建（初始化） | 一次性分配大块空间，length=0，需预估最大容量（O(1)） |
只分配头结点（或设为 NULL），无需预估容量（O(1)） |
| 销毁（释放） | 一次释放（O(1)），简单快速 |
逐个释放（O(n)），遍历慢，极易内存泄漏 |
| 随机访问（按位） | O(1)（优势） |
O(n)（劣势） |
| 按值查找（有序） | O(log~2~n)（二分查找） |
O(n)（无法二分，只能遍历） |
| 插入/删除（已知位置） | O(n)（需移动元素） |
O(1)（优势，只改指针） |
| 插入/删除（按位序） | O(n)（移动元素） |
O(n)（遍历找前驱） |
| 表头插入/删除 | O(n)（需移动所有元素） |
O(1)（优势） |
| 表尾插入/删除（含尾指针） | O(1)（若未满） |
插入 O(1)，删除 O(n)（单向链表找不到尾前驱） |
| 适用场景 | "查"多"改"少、数据量稳定、需频繁随机访问 | "增"多"删"多、数据量动态变化、不关心随机访问 |