鍊錶的基本原理

2021-09-01 17:43:48 字數 1076 閱讀 6546

引子中將強型別這個詞設定成了粗體,主要是因為我想從這個話題開始討論關於語言及與語言不相關的抽象資料型別。

那麼何為型別,型別存在的意義是什麼?何為強型別呢?

要回答這個問題,我們需要從編譯器、記憶體分配的角度去考慮。眾所周知,在計算機的世界裡,操作的所有data都是用0與1的組合表示(記憶體或者磁碟中),0或者1又是以乙個bit儲存的,8個bit又組成了1個byte....為了確定乙個資料由多少個0與1組合而成,即為了確定某個資料占用多少個bit,就有了如下的示意圖:

[img]

站在程式語言的角度型別存在的意義有兩點:

1.編譯器在編譯期需要確定某個資料占用多少個儲存單元,便於執行期分配記憶體。

2.站在程式設計師的角度,型別可以用來表示現實世界存在的事物。

所以所有的強型別語言都會規定資料型別由多少位多少位元組來儲存,如c的int型別。

這就引申出各種強型別語言的基本資料型別、抽象資料型別占用儲存單元的長度問題,試想如下問題:

int array[10];

該陣列占用多少記憶體呢?

(需要考慮特定語言及特定編譯器)

明白了以上問題,我們接下來討論抽象資料型別(adt)。

首先,需要明確,什麼是抽象資料型別?

用我自己的話來說來說就是由基本資料型別組成的資料型別,如乙個一維的整型陣列。

抽象資料型別存在的意義在於,當我們要解決特定問題時,抽象資料型別可以為我們提供合適的儲存形式及檢索方法。

其次,針對乙個問題,如何選擇最合適(從演算法的空間複雜度與時間複雜度去考慮)的資料結構呢?

一組資料載入到記憶體後只進行簡單的查詢(不考慮大量資料的極端情況),那麼從演算法的角度來說我們選擇線性表較為合適;

該組資料需要插入或刪除某些資料,選擇鍊錶比較合適。

在處理大資料時,hash表又成了乙個很好的選擇。

...1.線性表:一塊連續分配的儲存單元

對線性表的所有操作都可以通過陣列來實現,這裡就不做討論了。

2.鍊錶:為了避免線性表的插入及刪除的線性開銷,我們需要允許表可以不連續儲存,所以就有了鍊錶的一般想法:

[img]

每個節點持有乙個指向下乙個節點的引用或者指標,使整個表結構呈現出乙個鏈條的形式。

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