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链表的种类
链表有八种组合出来的结构
1. 单向或者双向
2. 带头或者不带头
带哨兵位的尾插非常方便
3. 循环或者非循环
六种每三个相互组合就是八种
单链表与顺序表的区别
之前学的就是最常见的单链表结构:单向,不带头,不循环
方便头插头删
考察逆置
上面这种链表结构完全相反:
双向,带头,循环
最优链表
结构复杂,操作简单
双向链表:
当链表为空时,起码得有一个哨兵位的头结点
1. 无头单向非循环链表:结构简单,一般不会单独用来存数据。
实际中更多是作为其他数据结构的子结构,如哈希桶、图的邻接表等等。
另外这种结构在笔试面试中出现很多。
2. 带头双向循环链表:结构最复杂,一般用在单独存储数据。
实际中使用的链表数据结构,都是带头双向循环链表。
另外这个结构虽然结构复杂,但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势,实现反而简单了,后面我们代码实现了就知道了
顺序表与链表的区别
顺序表
优点:下标随机访问、cpu高速缓存命中率比较高(物理空间连续)
缺点:头部或者中间插入删除效率低、扩容(有一定程度性能消耗、可能存在一定程度的空间浪费)
双向链表
优点:任意位置插入删除的O(1),按需申请释放
缺点:不支持下标随机访问
硬件小知识——了解
比如说写了一个程序在遍历或者打印顺序表与链表的时候,每个数据+1,
编译之后执行这些指令的是cpu
但数据是在内存中,遍历就是去内存中把这些数据依次取出来,然后+1再把它打印出来
cpu快
内存慢
想让这两者的速度拉小差距的话,可以考虑一个折中的办法:三级缓存与寄存器
寄存器很小大约四个字节
数据过大就不会进寄存器直接进缓存
区别:
顺序表
先访问内存中的第一个位置,看是否在缓存中,若不在先加载到缓存再访问
因为计算机有一个性质:局部性原则——加载的时候通常不会只加载一个一般加载几十个字节(具体多少与cpu有关)
所以加载第一个位置的时候会加载一段,把后面的都加载进去了
也就是,第一次不命中后面的都命中了
这是顺序表物理空间连续带来的优势
链表
依次加载都不在,其中也可能有一个会在缓存区,但大概率都是不在的。
链表的每个结点地址之间是没有绝对的关系的
有可能会缓存污染