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用数组模拟链表比指针实现的链表有何优势

用数组模拟链表比指针实现的链表有这些优势:1、存取速度快;2、空间利用效率高;3、可以简化代码;4、易于实现。存取速度快是指数组的优点是lookup的时间复杂度是O(1),存取速度较快。

一、用数组模拟链表比指针实现的链表有何优势

1、存取速度快

数组的优点是lookup的时间复杂度是O(1),存取速度较快。并且由于数组的内存空间是一段连续存储空间,因此使用数组模拟链表的存取速度要快于使用指针实现链表。在需要高效率的应用程序中,这个优势比较明显。

2、空间利用效率高

数组在内存中占用一块连续的空间,相比于指针,数组数组不需要额外的存储空间来存储指针,从而大大节省了内存空间。这对于需要在内存有限的环境下运行的应用程序尤为重要。

3、可以简化代码

由于不需要操作指针,使用数组模拟链表的代码通常比使用指针实现链表的代码要简单和易于理解。

4、易于实现

相比于指针实现链表,使用数组模拟链表实现更加简单和易于掌握。没有指针的概念和使用,也不需要进行指针运算。

二、数组简介

数组(Array)是有序的元素序列。若将有限个类型相同的变量的集合命名,那么这个名称为数组名。组成数组的各个变量称为数组的分量,也称为数组的元素,有时也称为下标变量。用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。数组是在程序设计中,为了处理方便,把具有相同类型的若干元素按有序的形式组织起来的一种形式。这些有序排列的同类数据元素的集合称为数组。数组是用于储存多个相同类型数据的集合。

在C语言中,数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同,数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。关于可变长数组(VLA)的问题:原来的C89标准中是不允许可变长数组出现的,但是在C99标准中,加入了对VLA的支持,但是支持的编译器不多,而且由于栈溢出的安全问题,没有太多的人敢用这个可变长数组,所以在C11标准中又把它规定为可选实现的功能了。

如果有过用其它语言编程的经历,那么想必会熟悉数组的概念。由于有了数组,可以用相同名字引用一系列变量,并用数字(索引)来识别它们。在许多场合,使用数组可以缩短和简化程序,因为可以利用索引值设计一个循环,高效处理多种情况。数组有上界和下界,数组的元素在上下界内是连续的。因为Visual Basic对每一个索引值都分配空间,所以不要不切实际声明一个太大的数组。

一个数组中的所有元素具有相同的数据类型(在C、C++、Java、pascal中都这样。但也并非所有涉及数组的地方都这样,比如在Visual Foxpro中的数组就并没这样的要求)。当然,当数据类型为 Variant 时,各个元素能够包含不同种类的数据(对象、字符串、数值等等)。可以声明任何基本数据类型的数组,包括用户自定义类型和对象变量。如果要用户输入的是一个数组,一般是用一个循环,但是在输入前也需要固定数组的大小。compact跟变长数组没有太大的关系,也应该用不到变长数组。因为一般的传数组到函数中就是传数组的地址和元素的个数的,那只是一个提示,不是要求。

三、指针简介

指针,是C语言中的一个重要概念及其特点,也是掌握C语言比较困难的部分。指针也就是内存地址,指针变量是用来存放内存地址的变量,在同一CPU构架下,不同类型的指针变量所占用的存储单元长度是相同的,而存放数据的变量因数据的类型不同,所占用的存储空间长度也不同。有了指针以后,不仅可以对数据本身,也可以对存储数据的变量地址进行操作。

指针描述了数据在内存中的位置,标示了一个占据存储空间的实体,在这一段空间起始位置的相对距离值。在 C/C++语言中,指针一般被认为是指针变量,指针变量的内容存储的是其指向的对象的首地址,指向的对象可以是变量(指针变量也是变量),数组,函数等占据存储空间的实体。

在计算机中,所有的数据都是存放在存储器中的,不同的数据类型占有的内存空间的大小各不相同。内存是以字节为单位的连续编址空间,每一个字节单元对应着一个独一的编号,这个编号被称为内存单元的地址。比如:int 类型占 4 个字节,char 类型占 1 个字节等。系统在内存中,为变量分配存储空间的为数不多的字节单元的地址,称之为该变量的地址。地址用来标识每一个存储单元,方便用户对存储单元中的数据进行正确的访问。在高级语言中地址形象地称为指针。

指针相对于一个内存单元来说,指的是单元的地址,该单元的内容里面存放的是数据。在 C 语言中,允许用指针变量来存放指针,因此,一个指针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针。指针变量是存放一个内存地址的变量,不同于其他类型变量,它是专门用来存放内存地址的,也称为地址变量。定义指针变量的一般形式为:类型说明符*变量名。类型说明符表示指针变量所指向变量的数据类型;*表示这是一个指针变量;变量名表示定义的指针变量名,其值是一个地址,例如:char*p1;表示 p1 是一个指针变量,它的值是某个字符变量的地址。

延伸阅读1:链表简介

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构,操作复杂。由于不必须按顺序存储,链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度,比另一种线性表顺序表快得多,但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间,而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。

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