【数据结构】顺序表与链表

摘要：
顺序表和链表是两种常见的线性数据结构，它们在存储和操作数据时具有各自的特点和优势。本文将介绍顺序表和链表的概念、特点以及基本操作，并通过C语言代码实现一个简单的顺序表和链表结构，以帮助读者更好地理解它们的原理和实现方式。

1. 引言

顺序表和链表都是线性数据结构，用于存储一组按顺序排列的元素。它们在存储和操作数据时有着不同的方式和效率。理解顺序表和链表的原理与实现，对于深入学习数据结构和算法是至关重要的。

2. 顺序表（Array）

顺序表是一种使用数组实现的线性表，它的元素在内存中是连续存储的。顺序表的特点包括：

随机访问效率高：由于元素在内存中连续存储，可以通过下标直接访问元素，时间复杂度为O(1)。
插入和删除效率低：在中间或开头插入、删除元素时，需要移动后续元素，时间复杂度为O(n)。

以下是一个简单的顺序表的C语言实现：

#define MAX_SIZE 100typedef struct {int data[MAX_SIZE];int length;
} ArrayList;void initArrayList(ArrayList* list) {list->length = 0;
}void append(ArrayList* list, int value) {if (list->length < MAX_SIZE) {list->data[list->length++] = value;} else {printf("顺序表已满，无法添加元素\n");}
}// 其他操作：插入、删除、查找等

3. 链表（Linked List）

链表是一种使用指针连接节点的线性表，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表的特点包括：

动态内存分配：节点可以动态创建和销毁，不需要预先分配固定大小的内存空间。
插入和删除效率高：在链表中插入或删除节点的时间复杂度为O(1)，与节点数量无关。
随机访问效率低：无法直接通过下标访问元素，需要从头节点开始遍历至目标节点。

以下是一个简单的单向链表的C语言实现：

typedef struct Node {int data;struct Node* next;
} ListNode;void append(ListNode** head, int value) {ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if (newNode == NULL) {printf("内存分配失败\n");exit(1);}newNode->data = value;newNode->next = NULL;if (*head == NULL) {*head = newNode;} else {ListNode* current = *head;while (current->next != NULL) {current = current->next;}current->next = newNode;}
}// 其他操作：插入、删除、查找等

4. 示例用法

int main() {// 示例用法：顺序表ArrayList arrList;initArrayList(&arrList);append(&arrList, 10);append(&arrList, 20);// 其他操作...// 示例用法：链表ListNode* head = NULL;append(&head, 10);append(&head, 20);// 其他操作...return 0;
}