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数组

数组在实现上使用的是连续的内存空间,可以借助 CPU 的缓存机制,预读数组中的数据,所以访问效率更高。

数组的两个典型特性

  1. 线性表(Linear List)。顾名思义,线性表就是数据排成像一条线一样的结构。每个线性表上的数据最多只有前和后两个方向。其实除了数组,链表、队列、栈等也是线性表结构。

  2. 连续的内存空间和相同类型的数据。正是因为这两个限制,它才有了一个堪称“杀手锏”的特性:“随机访问”。但有利就有弊,这两个限制也让数组的很多操作变得非常低效,比如要想在数组中删除、插入一个数据,为了保证连续性,就需要做大量的数据搬移工作。

数组的底层实现

js
base_address   首地址
data_type_size 每个元素的大小

a[i]_address = base_address + i * data_type_size

面试的时候,常常会问数组和链表的区别,很多人都回答说,“链表适合插入、删除,时间复杂度 O(1);数组适合查找,查找时间复杂度为 O(1)”。

实际上,这种表述是不准确的。数组是适合查找操作,但是查找的时间复杂度并不为 O(1)。即便是排好序的数组,你用二分查找,时间复杂度也是 O(logn)。所以,正确的表述应该是,数组支持随机访问,根据下标随机访问的时间复杂度为 O(1)。

链表

链表和数组相似,它们都是有序的列表、都是线性结构(有且仅有一个前驱、有且仅有一个后继)。不同点在于,链表中,数据单位的名称叫做“结点”,而结点和结点的分布,在内存中可以是离散的,所以对 CPU 缓存不友好,没办法有效预读。

链表和数组的区别 链表比较适合

链表的每个节点的 next 链接着下一个节点的地址。

链表的添加

  1. 把新节点的 next 等于前置节点的 next(也就是后置节点)

  2. 再把前置节点的 next 等于新节点

    javascript
    // 目前是的链表是 node1 - node2 在中间插入一个node3
    // 创建一个新节点
    const node3 = new ListNode(3);
    // 把node3的 next 指针指向 node2(即 node1.next)
    node3.next = node1.next;
    // 把node1的 next 指针指向 node3
    node1.next = node3;
    

链表的删除

  1. 前置节点的 next 等于 前置节点的 next.next(直接跳过要删除的节点 直接指向后置节点)

    java
    // 当前有node1 - node3 - node2
    直接 node1.next = node1.next.next
    或者 node1.next = node3.next
    

力扣链表题 206,141,21,19,876