数据结构——顺序存储结构&链式存储结构的区别和用法

目录：

一：线性表的顺序存储结构

1.定义 

2.顺序存储示意图如下所示：

3.编号地址

4.存储位置公式

5.存取操作时间性能 

6.随机存储结构

7.时间复杂度

 （1）对于存取操作

 （2）对于插入和删除操作

8. 使用场景

二：线性表的链式存储结构

1.什么是链表

2.结点

（1） 数据域

（2）指针域

3.头指针&头结点

（1）头指针

（2）头结点

4.单链表

单链表的时间复杂度

（1）对于存取操作

（2）对于插入和删除操作

5.线性表和单列表那个好

6. 循环链表

7.单链表和循环链表的区别

（1）单链表判断条件

（2）循环链表判断条件

8.双向链表

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一：线性表的顺序存储结构

1.定义 

的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元

2.顺序存储示意图如下所示：

线性表

3.编号地址

存储器中的每个存储单元都有自己的编号，这个编号称为地址

4.存储位置公式

每个数据元素，不管它是整型，实型还是字符型，它都是需要占用一定的存储单元空间的

假设占用的是 c 个存储单元，那么对于线性表的第 i 个数据元素  的存储位置都可以由  推导算出：

5.存取操作时间性能 

上述推导公式具体内容如下图所示：

通过该公式，就可以随时算出线性表中任意位置的地址

不管是第一个还是最后一个，都是相同的时间

也即对于线性表每个位置的存入或者取出数据

对于计算机来说都是相等的时间，也就是一个常数时间

因此，线性表的存取操作时间性能为 

6.随机存储结构

我们通常将存取操作具备常数性能（）的存储结构称为随机存储结构

7.时间复杂度

 （1）对于存取操作

线性表的顺序存储结构，对于存取操作，其时间复杂度为 

因为元素位置可以直接计算得到

 

 （2）对于插入和删除操作

对于插入和删除操作，其时间复杂度为

因为插入或删除后，需要移动其余元素

8. 使用场景

因此，线性表顺序存储结构比较适用于元素存取操作较多，增删操作较少的场景

 

二：线性表的链式存储结构

1.什么是链表

一个或多个结点 组合而成的数据结构称为链表

2.结点

结点 一般由两部分内容构成：

（1） 数据域

存储真实数据元素

（2）指针域

存储下一个结点的地址（指针）

3.头指针&头结点

头结点的数据域可以不存储任何信息，其指针域存储指向第一个结点的指针（即指向头指针）

（1）头指针

一般把链表中的第一个结点称为 头指针，其存储链表的第一个数据元素

（2）头结点

为了能更加方便地对链表进行操作，会在单链表的第一个结点（即头指针）前附设一个结点，称为 头结点

4.单链表

在线性表的顺序存储结构（即数组）中，其任意一个元素的存储位置可以通过计算得到，因此其数据读取的时间复杂度为 

单链表的时间复杂度

（1）对于存取操作

而对于单链表结构，假设需要获取第 i 个元素，则必须从第一个结点开始依次进行遍历，直到达到第 i 个结点。因此，对于单链表结构而言，其数据元素读取的时间复杂度为 

​​​​​​​（2）对于插入和删除操作

而对单链表结构来说，对其任意一个位置进行增删操作，其时间复杂度为 

因为需要先进行遍历找到目标元素，对头指针的增删操作其时间复杂度为 

5.线性表和单列表那个好

因此，如果只对一个元素进行增删操作，两种结构并不存在优劣之分，但如果针对多个数据进行增删，由于线性表每一次增删都需要移动 n-i 个元素，即每个元素的操作都为 

而单链表只在第一次遍历定位目标元素时为

对后续元素的增删只需简单地赋值移动指针即可，其时间复杂度为

总结：

对于插入或删除数据越频繁的操作，单链表的效率就越明显

6. 循环链表

将单链表中的终端结点的指针端由空指针改为指向头结点

就使整个单链表形成一个环

这种头尾相接的单链表称为单循环链表，简称 循环链表（circular linked list）

循环链表不一定需要头结点​​​​​​​

7.单链表和循环链表的区别

为了使空链表与非空链表处理一致，我们通常设一个头结点（循环链表不一定需要头结点）

主要差异就在于循环的判断条件上

（1）单链表判断条件

为尾结点是否指向空：

p->next = NULL

 

（2）循环链表判断条件

当前结点是否指向头结点：

p->next = head

是则当前结点为尾结点

8.双向链表

双向链表（double linked list）：在单链表的每个结点中，再设置一个指向其前驱结点的指针域