为什么说链表在插入和删除上效率要高于数组

链表和数组是两种截然不同的内存组织方式，正因如此，它们插入、删除、随机访问的时间复杂度正好相反。

数组使用的是连续的内存空间，可以利用空间局部性原理，借助 CPU cache进行预读，所以访问效率更高。而链表不是连续存储，无法进行缓存，随机访问效率也较低。

数组的缺点是大小固定，一经声明就要占用整块连续的内存空间。如果声明的数组过大，系统可能没有足够的连续内存空间用于分配，就会导致“内存不足（out of memory）”。而如果声明的数组过小，当不够用时，又需要重新申请一块更大的内存，然后进行数据拷贝，非常费时。

而链表则没有大小限制，支持动态扩容。当然，因为链表中每个结点都需要存储前驱 / 后继结点的指针，所以内存消耗会翻倍。而且，对链表频繁的插入、删除操作会导致频繁的内存申请和释放，容易造成内存碎片和触发垃圾回收（Garbage Collection, GC）

 

数组和链表插入删除操作的时间复杂度对比：

在只知道下标时

数组：O（n）               需要移动其后所有项的位置

链表：O（n）               需要遍历其前面所有项以得到下标对应的项

 

在拥有要操作的项的引用时

数组：O（n）               需要移动其后所有项的位置

链表：O（1）               无需遍历

 

其实直接就插入删除的执行函数来看的话，链表和数组在只知道下标的情况下，其时间复杂度都是O（n），性能上是不会有太大差别的。因为数组不需要遍历，能直接取得要操作的对象，但是需要移动其后的所有项，而链表无法直接获取要操作的对象，需要遍历获取，之后直接删除或者插入，而不需要移动其他项。之所以说链表的插入和删除比数组的性能好，并不是说在任何情况下链表的插入和删除效率都要比数组的高，而是链表插入删除的最差时间复杂度也就是O（n），而在已得到要操作的结点的引用时，它就能省去遍历的步骤直接插入删除，时间复杂度为O（1），并且数组会有比如扩容等操作造成很多额外的时间支出，以及内存碎片所导致的空间支出。倘若不考虑这些，在只有下标的情况下执行插入和删除，它们的性能其实是没有太大区别的，就时间复杂度上来看都是O(n)，然而实际情况下是不可能不考虑这些的。

 

所以我们可以简单的记住结论：

插入删除：链表性能好

查询修改：数组性能好