数组和链表读取、插入、删除以及查找的区别

数组和链表是两种常见的数据结构，它们在读取、插入、删除操作上有显著差异，下面详细说明：

1. 读取（访问）操作

• 数组：
  数组是连续的内存空间，元素按索引（下标）存储，因此可以通过索引直接访问任意位置的元素，时间复杂度为 O(1)（常数时间）。例如，arr[5] 可以直接定位到第6个元素。

• 链表：
  链表的元素（节点）分散存储在内存中，通过指针中的指针针（指针接）连接。要访问第n个元素，必须从表头开始依次遍历前n-1个节点，时间复杂度为 O(n)（线性时间）。

2. 插入操作

• 数组：

  • 若在末尾插入，时间复杂度为 O(1)（直接追加）。
  • 若在中间或头部插入，需要移动插入位置后的所有元素以腾出空间，时间复杂度为 O(n)（元素越多，移动成本越高）。
  • 此外，数组容量固定（静态数组），满员时插入需要重新分配更大的内存并复制所有元素，成本更高。

• 链表：
  插入时只需修改相邻节点的指针，无需移动其他元素，时间复杂度为 O(1)（前提是已定位到插入位置）。例如，在节点A和节点B之间插入节点C，只需将A的指针指向C，C的指针指向B即可。

3. 删除操作

• 数组：

  • 若删除末尾元素，时间复杂度为 O(1)。
  • 若删除中间或头部元素，需要移动删除位置后的所有元素以填补空缺，时间复杂度为 O(n)。

• 链表：
  删除时只需修改相邻节点的指针（例如，删除节点B时，将A的指针直接指向C），无需移动其他元素，时间复杂度为 O(1)（前提是已定位到待删除节点的前驱节点）。

4. 查找是否等同于读取？

不完全等同：

• 读取 通常指“根据索引/位置获取元素”（如数组的 arr[i]、链表的第i个节点）。
• 查找 通常指“根据元素的值找到其位置”，需要遍历数据结构（除非是有序数组可二分查找）：
  • 数组查找：顺序遍历为 O(n)，有序数组二分查找为 O(log n)。
  • 链表查找：只能顺序遍历，时间复杂度为 O(n)。

总结

操作	数组（平均情况）	链表（平均情况
读取	O(1)	O(n)
插入	O(n)	O(1)
删除	O(n)	O(1)
查找	O(n)	O(n)

数组适合频繁读取、元素数量固定的场景；链表适合频繁插入/删除、元素数量动态变化的场景。