程序员必须知道的数据结构：线性表与链表

既然我们这一节要说的是线性表与链表的内容，那么肯定要对数据结构的概念有一个认识。首先，数据结构一般分为逻辑结构、物理结构，逻辑结构指的是数据对象元素之间的相互关系，物理结构一般指的是数据的存储结构。逻辑结构主要包括集合结构、线性结构、树形结构、图形结构，物理结构主要有链式存储和线性存储。在数据结构的分析过程中，逻辑结构和物理结构是一种相辅相成的关系。

线性表的数据存储位置都是独立的、并且一个位置紧跟着下一个位置，在第 0 个位置上存储的数据是 a1、第一个位置上是 a2、以此类推，直到最后一个数据 an。假如说，要删除其中的一个数据 a2、那么紧接着 a3 就会移动到原来 a2 的位置、a4 就会移动到 a3 的位置，以至于最后 a2 之后的每一个数据都要向前移动一位，这也就使得线性存储的数据在删除的过程中效率会变得比较低。反之，线性存储结构存储数据时都是顺序存储的，没有指针对位置的指引操作，它的查询速度是相对比较快的。

和线性存储结构不同的是，链式存储结构可以在本身的数量中附加变量、利用附加变量指向前一个或者后一个数据，在进行插入、删除操作时只要改变数据的附加变量的指向就可以实现而不用改变前后数据的存储地址。比如：如果同样是删除 a2 数据的情况，在删除 a2 数据后 a1 的向后附加变量就会指向 a3、a3 的向前附加变量就会指向 a1，这样一来并没有改变 a2 数据以后的数据位置，只是改变了 a1、a3 的附加变量的数据位置指向。

在 Java 语言中，比较明显的线性表、链式表分别是 ArrayList、LinkedList，研究过 JDK 源码应该知道，这两种表分别都有的各自的添加、删除、查询方法，其两种表在实现这三种方法时也是截然不同的。下面我们分别拿出 ArrayList、LinkedList 的 add() 方法进行比较一下。注意：这里实例用的是 JDK1.8 源码展示。

// ArrayList 实现 add() 方法
public boolean add(E e) {
 ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
 elementData[size++] = e;
 return true;
}
// add() 方法没有指定添加的数据对象的位置
// 实现也比较简单，直接将数据对象赋值到数组中

// LinkedList 实现 add() 方法
public void add(int index, E element) {
 checkPositionIndex(index);
 if (index == size)
 linkLast(element);
 else
 linkBefore(element, node(index));
}
void linkBefore(E e, Node succ) {
 // assert succ != null;
 final Node pred = succ.prev;
 final Node newNode = new Node<>(pred, e, succ);
 succ.prev = newNode;
 if (pred == null)
 first = newNode;
 else
 pred.next = newNode;
 size++;
 modCount++;
 }

本节就说到这里，以免大家视觉疲劳、源码部分有兴趣的猿童鞋可以自己深入研究。下一节我们看一下栈与队列的数据结构，记得关注后续更新、哈哈！
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