说明列表和链接列表之间的区别。您什么时候选择另一个？
列表和链接列表：关键差异
列表和链接列表是编程中常用的两个不同的数据结构，但它们具有不同的特征和用例。
列表：
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结构：列表通常以许多编程语言的数组实现，其中元素存储在连续的内存位置中。
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访问：使用索引可以直接访问元素，这使得通过其位置访问元素非常快（O（1）时间复杂性）。
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插入/删除：在列表中间插入或删除元素可能会很慢，因为它需要移动其他元素（O（n）时间复杂性）。
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尺寸：列表的大小通常是固定的，也可以动态调整大小，但调整大小可能是昂贵的。
链接列表：
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结构：链接列表由节点组成，其中每个节点包含数据以及与下一个节点的参考（或链接）。在双重链接列表中，还提到了上一个节点。
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访问：访问链接列表中的元素需要从开始（或在双链接列表的情况下结束）遍历列表，这可能很慢（O（n）时间复杂性）。
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插入/删除：插入和删除操作通常在链接列表中更快，因为它们只需要更改节点之间的链接（O（1）时间复杂性，如果已知节点）。
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尺寸：链接列表可以动态增长或缩小，而无需分配或交易大块内存。
在列表和链接列表之间进行选择：
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选择列表时：
- 您需要通过其位置（索引）快速访问元素。
- 数据结构的大小是已知的，并且大多是恒定的。
- 内存位置和缓存非常重要，因为连续内存访问可以受益于CPU缓存。
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选择以下链接列表：
- 您经常需要插入或删除元素，尤其是在任意位置。
- 数据结构的大小是动态的且无法预测的。
- 您想避免调整阵列的开销。
哪些特定方案使链接列表比数组更好？
方案有利于链接列表：
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经常插入和删除：
- 链接列表在您需要经常添加或删除元素的情况下，尤其是在任意位置上。例如，在经常插入或删除字符的文本编辑器中，使用链接列表可以有效地管理缓冲区。
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动态尺寸要求：
- 如果预计数据结构的大小会随着时间的推移而显着变化，则链接列表提供了更灵活的解决方案。一个示例是操作系统中的任务队列，在此添加任务并动态删除。
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内存约束：
- 在内存有限的环境中，链接的列表可以是可取的，因为它们不需要大的连续内存块。这在嵌入式系统中或处理可能不适合单个内存块的大型数据集时可能是有益的。
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实施其他数据结构：
- 链接的列表通常用作其他数据结构（例如堆栈，队列，甚至更复杂的结构）（例如图形和树）的构建块。例如，使用链接列表实施堆栈可以有效地推动和弹出操作。
列表和链接列表之间的内存分配差异如何影响其性能？
内存分配和性能：
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列表（数组）：
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连续内存：列表存储在连续的内存块中，这可以改善由于更好的缓存利用率而提高性能。 CPU可以在较大块中从内存中获取数据，如果数据连续，则可以缓存更相关的数据。
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调整大小：当列表需要超越其分配的尺寸增长时，必须调整大小，这涉及将整个列表复制到新的，更大的内存块。此操作可能是昂贵的（O（n）时间复杂性），并且可能在调整大小的应用中引起性能问题。
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链接列表：
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非连续内存：链接列表将节点存储在非连续内存位置。每个节点分配都是独立的，这意味着在生长列表时的开销较小，但可能导致更多的缓存错过和降低参考位置。
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动态分配：根据需要为每个节点分配每个节点的内存可能导致由于内存管理的开销而导致的碎片性和较慢的性能。但是，插入和删除通常更有效，因为它们仅需要修改指针。
性能影响：
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列表通常提供更快的访问速度，并且对于主要涉及通过索引读取和访问数据的应用程序更有效。
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链接列表对于涉及频繁插入和删除的应用程序更有效，尤其是当这些操作的确切位置无法预测时。
在哪些类型的应用程序中，链接列表的动态大小将特别有利？
受益于链接列表的动态大小的应用程序：
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操作系统任务管理：
- 在操作系统中，经常添加和删除任务或过程。使用链接列表进行任务队列或过程管理，可以有效地管理这些动态工作负载。
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数据库管理系统：
- 链接列表可以在数据库中使用，以管理记录数量差异很大的记录。例如，管理免费内存块或维护缓冲池的列表可以受益于链接列表的动态性质。
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网络浏览器：
- Web浏览器通常使用链接列表来管理访问的页面或选项卡的历史记录。浏览行为的动态性质使链接列表成为有效添加和删除条目的合适选择。
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文件系统：
- 在文件系统中，链接列表可用于管理自由空间或表示文件或目录数量可以经常更改的目录结构。
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实时系统：
- 在需要动态处理任务或数据的实时系统中，链接列表可以提供对这些操作的有效处理，而无需调整大小数组的开销。
通过利用链接列表的动态尺寸功能，这些应用程序可以更有效地管理其数据，从而适应数据集的变化而没有大幅度的性能降低。
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