线性表顺序存储 VS 链式存储：全面解析与比较

闲谈

2024-02-09 12:32:55

作为一名经验丰富的技术博客专家，我将以独特的视角深入探讨线性表的顺序存储和链式存储结构，并提供详细的比较分析。这篇文章将从概念解释到实际操作，指导你全面理解这些基本数据结构。

一、线性表简介

线性表是一种重要的数据结构，用于存储同类型元素的集合。其元素按照线性顺序排列，每个元素都有一个索引号或来标识其位置。线性表具有插入、删除、查找和遍历等基本操作。

二、顺序存储结构

顺序存储结构将线性表中的元素存储在连续的内存空间中。每个元素占据固定大小的存储空间，其物理位置和索引号相对应。顺序存储结构的优点是访问元素的速度快，缺点是插入和删除操作复杂，需要移动后续元素。

三、链式存储结构

链式存储结构将线性表中的元素存储在分散的内存空间中。每个元素由一个节点组成，包含数据和指向下一个节点的指针。链式存储结构的优点是插入和删除操作简单，无需移动其他元素。缺点是访问元素的速度较慢，需要遍历链表。

四、操作比较

下表总结了顺序存储和链式存储结构在基本操作上的比较：

操作	顺序存储	链式存储
插入	复杂	简单
删除	复杂	简单
查找	快	慢
遍历	快	慢

五、选择依据

顺序存储和链式存储结构的选择取决于具体应用场景：

如果插入和删除操作频繁，选择链式存储。
如果访问元素速度要求高，选择顺序存储。
如果需要灵活分配内存，选择链式存储。

六、C/C++ 实现

顺序存储

#include <stdlib.h>

typedef struct {
    int data;
} Element;

typedef struct {
    Element *elem;
    int length;
    int capacity;
} SequenceList;

void init(SequenceList *L) {
    L->elem = (Element *)malloc(sizeof(Element) * 10);
    L->length = 0;
    L->capacity = 10;
}

void insert(SequenceList *L, int i, Element e) {
    if (i < 0 || i > L->length) {
        printf("插入位置非法\n");
        return;
    }
    if (L->length >= L->capacity) {
        L->elem = (Element *)realloc(L->elem, sizeof(Element) * L->capacity * 2);
        L->capacity *= 2;
    }
    for (int j = L->length; j > i; j--) {
        L->elem[j] = L->elem[j - 1];
    }
    L->elem[i] = e;
    L->length++;
}

链式存储

#include <stdlib.h>

typedef struct Node {
    int data;
    struct Node *next;
} Node;

typedef struct {
    Node *head;
    int length;
} LinkList;

void init(LinkList *L) {
    L->head = NULL;
    L->length = 0;
}

void insert(LinkList *L, int i, int e) {
    if (i < 0 || i > L->length) {
        printf("插入位置非法\n");
        return;
    }
    Node *p = L->head;
    for (int j = 0; j < i - 1; j++) {
        p = p->next;
    }
    Node *new_node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    new_node->data = e;
    new_node->next = p->next;
    p->next = new_node;
    L->length++;
}