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[数据结构与算法]顺序表和链表的区别

不同点顺序表链表
存储空间物理上一定连续逻辑上连续,但物理上不一定连续
随机访问支持O(1)不支持:O(N)
任意位置插入或者删除元素可能需要搬移元素,效率低O(N)只需修改指针指向
插入动态顺序表,空间不够时需要扩容没有容量的概念
应用场景元素高效存储+频繁访问任意位置插入和删除频繁
缓存利用率

由上表可总结出:

顺序表优点:

1. 物理空间是连续的,方便用下标随机访问。

2. CPU高速缓存命中率更高

顺序表缺点:

1. 由于需要物理空间连续,空间不够需要扩容。扩容有性能消耗。每次扩容还存在一定的空间浪费

2. 头部或者中部插入删除,挪动数据,效率低。O(N)

链表优点:

1. 任意位置插入删除数据效率高。O(1)

2. 按需申请和释放空间

链表缺点:

不支持下标的随机访问。有些算法不适合在它上面进行。如:二分查找、排序等。

注:缓存利用率指的的是高速缓存的命中率

CPU在读取数据时,CPU是不会直接访问内存,因为它嫌弃内存的速度太慢了,所以会把数据加载到三级缓存或者寄存器上,4/8byte小数据就放到寄存器上,大数据就放到缓存

高速缓存的命中率是指:CPU会看数据是否在缓存,在就叫命中,直接访问;不在就叫不命中,先把数据从内存加载到缓存,再进行访问

CPU认为你有可能除了访问当前这块内存的数据以外,还会访问当前这块内存的后面的内存的数据,所以在读取时,还会预读取后面那块内存的数据,而在数组中由于物理空间和逻辑空间都是连续的,所以命中率会更高,链表是逻辑空间是连续的,物理空间不一定是连续的,所以命中率更低。

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更多的CPU缓存知识:与程序员相关的CPU缓存知识

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加:2022-04-26 12:01:52  更:2022-04-26 12:04:54 
 
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