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2024年4月21日发(作者：java中方法重载的特点)

数组和链表的底层原理

数组和链表是两种常见的数据结构，广泛应用于计算机

科学中。它们在数据存储、内存分配、访问方式、动态调整、

插入和删除等方面具有显著差异。本文将深入探讨这些底层

原理，以帮助更好地理解这两种数据结构的特性和应用。

一、数据存储

1. 数组：数组是一种线性数据结构，通过连续的内存块

来存储数据。每个元素在数组中都有一个固定的索引，通过

该索引可以直接访问对应的元素。

2. 链表：链表通过非连续的内存块来存储数据。每个元

素在链表中都有一个指向下一个元素的指针，通过这些指针

可以访问链表中的所有元素。

二、内存分配

1. 数组：数组在内存中占据一块连续的空间，大小在声

明时确定，无法动态调整。

2. 链表：链表中的元素在内存中并不一定连续，每个元

素通常包含数据和指向下一个元素的指针。链表的内存分配

相对灵活，可以根据需要动态添加或删除元素。

三、访问方式

1. 数组：由于数组元素在内存中连续存储，可以通过索

引直接访问任意位置的元素，时间复杂度为O(1)。

2. 链表：链表中的元素通过指针链接，访问任意位置的

元素需要从头节点开始逐个遍历，时间复杂度为O(n)。

四、动态调整

1. 数组：数组的大小在声明时确定，无法动态调整。如

果需要添加或删除元素，可能需要重新分配内存并复制所有

数据。

2. 链表：链表的动态调整相对简单，可以随时添加或删

除节点。只需修改指针指向即可完成元素的增删操作。

五、插入和删除

1. 数组：在数组中插入或删除元素需要移动大量数据，

时间复杂度较高。例如，在数组中间插入一个元素可能需要

移动所有后续元素。

2. 链表：在链表中插入和删除节点相对简单，只需修改

指针指向即可。但是，删除节点时需要注意释放其占用的内

存空间。

总结：

数组和链表作为两种常见的数据结构，在底层原理上存

在显著差异。数组通过连续内存块存储数据，访问速度快但

不易动态调整；而链表则通过非连续内存块存储数据，具有

更好的动态调整能力但访问速度较慢。在实际应用中，应根

据具体需求选择合适的数据结构以实现最佳性能和功能。


本文标签： 元素 数组 需要 链表 数据结构

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