목록과 링크 된 목록의 차이점을 설명하십시오. 언제 하나를 선택 하시겠습니까?-파이썬 튜토리얼-php.cn

목록 및 링크 된 목록 : 주요 차이점

목록과 링크 된 목록은 프로그래밍에 일반적으로 사용되는 두 가지 다른 데이터 구조이지만 뚜렷한 특성과 사용 사례가 있습니다.

기울기:

구조 : 목록은 일반적으로 요소가 연속 메모리 위치에 저장되는 많은 프로그래밍 언어로 배열로 구현됩니다.
액세스 : 인덱스를 사용하여 요소에 직접 액세스 할 수 있으며, 이는 위치별로 액세스하는 요소를 매우 빠르게 액세스 할 수 있습니다 (O (1) 시간 복잡성).
삽입/삭제 : 목록 중간에 요소를 삽입하거나 삭제하면 다른 요소 (O (N) 시간 복잡성)를 이동해야하므로 속도가 느려질 수 있습니다.
크기 : 목록의 크기는 일반적으로 고정되거나 동적으로 크기를 조정할 수 있지만 크기 조정 비용은 비용이 많이들 수 있습니다.

링크 된 목록 :

구조 : 링크 된 목록은 각 노드에 데이터가 포함 된 노드와 다음 노드에 대한 참조 (또는 링크)로 구성됩니다. 이중 링크 된 목록에는 이전 노드에 대한 참조도 있습니다.
액세스 : 링크 된 목록에서 요소에 액세스하려면 시작부터 목록을 가로 지르고 (또는 이중 링크 된 목록의 경우 종료) 느리게 (O (n) 시간 복잡성) 할 수 있습니다.
삽입/삭제 : 삽입 및 삭제 작업은 일반적으로 링크 된 목록에서 더 빠릅니다. 노드 간의 링크 만 변경하면됩니다 (O (1) 노드가 알려진 경우 시간 복잡성).
크기 : 링크 된 목록은 큰 메모리 블록을 할당하거나 처리 할 필요없이 동적으로 성장하거나 줄어들 수 있습니다.

목록과 링크 된 목록 중에서 선택 :

다음과 같은 목록을 선택합니다.
- 위치 (색인)에 따라 요소에 빠르게 액세스해야합니다.
- 데이터 구조의 크기는 알려져 있으며 대부분 일정합니다.
- 인접한 메모리 액세스는 CPU 캐시의 혜택을받을 수 있으므로 메모리 위치와 캐싱이 중요합니다.
다음과 같은 경우 링크 된 목록을 선택하십시오.
- 특히 임의의 위치에서 요소를 삽입하거나 삭제해야합니다.
- 데이터 구조의 크기는 동적이며 예측할 수 없습니다.
- 배열 크기 조정 오버 헤드를 피하고 싶습니다.

링크 된 목록을 선호하는 시나리오 :

빈번한 삽입 및 삭제 :
- 링크 된 목록은 특히 임의의 위치에서 요소를 자주 추가하거나 제거 해야하는 시나리오의 Excel을 탁월합니다. 예를 들어, 문자를 자주 삽입하거나 삭제하는 텍스트 편집기에서 링크 된 목록을 사용하면 버퍼를 효율적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있습니다.
동적 크기 요구 사항 :
- 데이터 구조의 크기가 시간이 지남에 따라 크게 변경 될 것으로 예상되는 경우 링크 된 목록은보다 유연한 솔루션을 제공합니다. 예를 들어 작업이 추가되어 동적으로 제거되는 운영 체제의 작업 대기열이 예를 들어 있습니다.
메모리 제약 :
- 메모리가 제한된 환경에서는 링크 된 목록이 크게 인접한 메모리 블록이 필요하지 않기 때문에 바람직 할 수 있습니다. 이는 임베디드 시스템에서 또는 단일 메모리 블록에 맞지 않는 큰 데이터 세트를 처리 할 때 유리할 수 있습니다.
다른 데이터 구조 구현 :
- 링크 된 목록은 종종 스택, 큐 또는 그래프 및 트리와 같은 더 복잡한 구조와 같은 다른 데이터 구조의 빌딩 블록으로 사용됩니다. 예를 들어, 링크 된 목록을 사용하여 스택을 구현하면 효율적인 푸시 및 팝 작업이 가능합니다.

메모리 할당 및 성능 :

목록 (배열) :
- 인접한 메모리 : 목록은 연속 메모리 블록에 저장되므로 더 나은 캐시 사용으로 인해 성능을 향상시킬 수 있습니다. CPU는 더 큰 블록에서 메모리에서 데이터를 가져올 수 있으며 데이터가 인접한 경우 더 관련성이 높은 데이터를 캐시 할 수 있습니다.
- 크기 조정 : 목록이 할당 된 크기를 넘어서 성장 해야하는 경우, 전체 목록을 새롭고 더 큰 메모리 블록에 복사하는 것이 포함되어야합니다. 이 작업은 비용이 많이들 수 있으며 (O (N) 시간 복잡성). 자주 크기 조정을받은 응용 프로그램에서 성능 문제가 발생할 수 있습니다.
링크 된 목록 :
- 비 연속 메모리 : 연결된 메모리 위치에있는 저장 노드를 목록에 나열합니다. 각 노드 할당은 독립적이므로 목록을 성장시 오버 헤드가 줄어들지 만 더 많은 캐시 미스가 발생하고 참조의 위치가 줄어 듭니다.
- 동적 할당 : 필요에 따라 각 노드에 대한 메모리를 할당하면 메모리 관리 오버 헤드로 인해 단편화 및 성능이 느려질 수 있습니다. 그러나 삽입 및 삭제는 포인터 수정 만 필요하기 때문에 일반적으로 더 효율적입니다.

성능 영향 :

링크 된 목록의 동적 크기로부터 혜택을받는 응용 프로그램 :

운영 체제 작업 관리 :
- 운영 체제에서 작업 또는 프로세스가 자주 추가되고 제거됩니다. 작업 대기열 또는 프로세스 관리에 링크 된 목록을 사용하면 이러한 동적 워크로드를 효율적으로 관리 할 수 있습니다.
데이터베이스 관리 시스템 :
- 링크 된 목록은 레코드 수가 크게 다를 수있는 레코드를 관리하기 위해 데이터베이스에서 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 무료 메모리 블록 목록을 관리하거나 버퍼 풀을 유지하면 링크 된 목록의 동적 특성으로부터 이점을 얻을 수 있습니다.
웹 브라우저 :
- 웹 브라우저는 종종 링크 된 목록을 사용하여 방문한 페이지 또는 탭의 기록을 관리합니다. 브라우징 동작의 동적 특성은 연결된 목록을 효율적으로 추가하고 항목을 제거하기에 적합한 선택을 만듭니다.
파일 시스템 :
- 파일 시스템에서 링크 된 목록을 사용하여 여유 공간을 관리하거나 파일 또는 디렉토리 수가 자주 변경 될 수있는 디렉토리 구조를 나타낼 수 있습니다.
실시간 시스템 :
- 작업 또는 데이터를 동적으로 처리 해야하는 실시간 시스템에서 링크 된 목록은 배열 크기 조정의 오버 헤드없이 이러한 작업을 효율적으로 처리 할 수 있습니다.