链表的存储密度是一个衡量链表空间利用率的指标。为了理解链表的存储密度，我们需要先简单了解一下链表的基本结构和特点。

链表的基本结构

链表是一种线性数据结构，其中每个元素（称为节点）包含两部分：

1. 数据域：存储实际的数据。
2. 指针域（或称为链域）：存储指向下一个节点的指针（或引用）。

存储密度的定义

存储密度（Storage Density）通常定义为：
存储密度=数据所占的空间/总的空间
对于链表来说，总的空间包括数据所占的空间和指针所占的空间。

链表的存储密度分析

假设每个节点的数据域大小为 D 字节，指针域大小为 P 字节（在大多数现代系统中，指针的大小通常是固定的，如32位系统上是4字节，64位系统上是8字节）。

1. 单链表：

   • 每个节点包含1个数据域和1个指针域。
   • 总空间为 D + P 字节。
   • 存储密度 = D/(D+P)。

2. 双向链表：

   • 每个节点包含1个数据域和2个指针域（一个指向前一个节点，一个指向下一个节点）。
   • 总空间为 D + 2P 字节。
   • 存储密度 = D/(D+2P)。

3. 循环链表：

   • 结构与单链表或双向链表相似，但最后一个节点的指针指向头节点，形成循环。
   • 存储密度的计算与单链表或双向链表相同。

示例

假设数据域大小为4字节，指针域大小为8字节（64位系统）：

• 单链表：

  • 存储密度 =4/(4+8)=1/3。

• 双向链表：

  • 存储密度 =4/(4+8+8)=0.2 。

值得一提的是

链表的存储密度较低，因为每个节点除了存储数据外，还需要额外的空间来存储指针。这种额外的空间开销在某些应用场景下（如存储大量小数据项时）可能会成为性能瓶颈。然而，链表在插入和删除操作上具有灵活性和高效性，这是数组等其他数据结构难以比拟的。