Hello算法学习笔记之数组与链表

一、数组

线性数据结构，其将相同类型元素（链表就不一定要存储相同类型的元素）存储在连续的内存空间中。。数组有Index

数组的优点：访问很高效，O（1）

PS:元素长度是单个元素占用的内存空间，这里是4bytes

数组的缺点：初始化后长度不可变、插入或删除元素效率低下O(n

 

 

数组中首个元素对应数组的内存地址偏移量是0，Index可以理解为偏移程度，所以Index从0开始

二、链表

存储在非连续的内存空间中。

链表「节点 Node」包含两项数据，一是节点「值 Value」，二是指向下一节点的「指针 Pointer」，或称「引用 Reference」。

尾结点指向空，None

将头节点当作链表的代称，例如头节点 head 和链表 head 实际上是同义的。

初始化链表需要初始化Node和next：

# 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4
# 初始化各个节点 
n0 = ListNode(1)
n1 = ListNode(3)
n2 = ListNode(2)
n3 = ListNode(5)
n4 = ListNode(4)
# 构建引用指向
n0.next = n1
n1.next = n2
n2.next = n3
n3.next = n4

链表优点：插入和删除节点的效率高O（1）

 

 链表缺点：访问节点效率低，占用内存大

def access(head: ListNode, index: int) -> ListNode | None:
    """访问链表中索引为 index 的节点"""
    for _ in range(index):
        if not head:
            return None
        head = head.next
    return head

三、列表

动态数组，解决数组长度不可变的缺点

列表的扩充机制：

• 扩容机制：插入元素时可能超出列表容量，此时需要扩容列表。（if self.__size == self.capacity()或者size == 1/2 capacity或者...，可以自己定；size是真实长度，capacity是预定容量）扩容方法是根据扩容倍数创建一个更大的数组，并将当前数组的所有元素依次移动至新数组。在本示例中，我们规定每次将数组扩容至之前的 2 倍。