链表和数组有哪些区别?

一、链表和数组的区别

1、存储空间不同

数组是一种顺序存储结构，它需要一块连续的内存空间来存放数据。数组在创建时就需要指定其大小，如果预分配的空间不够或者太多，都会造成内存的浪费或者不足。而且，如果要扩展数组的大小，就需要重新分配一块更大的内存空间，并把原来的数据复制过去，这是一个耗时的操作。

链表是一种链式存储结构，它不需要连续的内存空间，而是通过指针将一系列零散的内存块串联起来。链表在创建时不需要指定其大小，可以根据需要动态地增加或减少节点。每个节点只需要额外存储一个指针，指向下一个节点（单向链表）或者前后两个节点（双向链表）。因此，链表可以灵活地利用内存空间，不会造成浪费或者不足。

2、访问速度不同

数组支持随机访问，可以通过下标直接访问任意位置的元素。因为数组是连续存储的，所以可以通过首地址和偏移量快速地计算出元素的地址。因此，数组访问元素的时间复杂度是O(1)。

链表不支持随机访问，只能从头节点开始顺序遍历整个链表，直到找到目标元素。因为链表是非连续存储的，所以无法通过下标快速地定位元素的位置。因此，链表访问元素的时间复杂度是O(n)。

3、插入和删除操作不同

数组插入或删除元素时需要移动大量其他元素，在头部或中间插入或删除效率很低，在尾部插入或删除效率较高。假设要在第i个位置插入或删除一个元素，则需要移动n-i个元素（n为数组长度），因此平均情况下时间复杂度为O(n)。

链表插入或删除元素时只需要修改相邻节点的指针即可，在任意位置插入或删除效率都很高。假设要在第i个位置插入或删除一个元素，则只需找到第i-1个节点，并修改其next指针即可（双向链表还需修改第i+1个节点的pre指针），因此平均情况下时间复杂度为O(1)。

4、适用场景不同

根据上述比较可知：

总之，在选择使用哪种数据结构时应该根据具体问题和需求进行权衡分析。