顺序线性表与链式线性表的建立与对比
在计算机科学中,线性表是最基本且重要的数据结构之一，它由n个相同类型的数据元素组成，元素之间是一对一的关系，线性表主要分为两种存储结构：顺序存储结构和链式存储结构，本文将分别介绍如何建立包含10个数据元素的顺序线性表和链式线性表，并从结构特点、操作实现及适用场景等方面进行对比分析。
顺序线性表的建立
顺序线性表是用一组地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性表,其特点是逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻，因此可以通过下标直接访问任意元素。
定义与初始化
以C语言为例，顺序线性表通常通过结构体实现，包含数组元素、存储容量和当前长度三个部分，假设数据元素为整型，定义如下：
#define MAXSIZE 100 // 预定义最大容量
typedef struct {
int data[MAXSIZE]; // 存储数据元素的数组
int length; // 当前线性表长度
} SqList;
初始化一个顺序线性表时,需将长度置为0：
void InitList(SqList *L) {
L->length = 0;
}
插入元素
在顺序线性表的第i个位置插入元素e，需将第i个位置及之后的元素后移，再将e放入指定位置，向已包含10个元素的顺序表插入第11个元素时，需检查是否超出容量限制。
建立过程
建立包含10个元素的顺序表，可通过循环逐个插入实现：
void CreateList(SqList *L, int a[], int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
L->data[i] = a[i];
L->length++;
}
}
调用时传入数组及长度即可完成初始化。
链式线性表的建立
链式线性表通过节点之间的指针链接实现逻辑顺序,每个节点包含数据域和指针域，其优势在于插入和删除操作时无需移动大量元素，但访问元素需从头指针遍历。
定义与初始化
链表节点结构体定义如下：
typedef struct Node {
int data; // 数据域
struct Node *next; // 指针域
} Node, *LinkList;
初始化链表时,需创建头节点并置空：
void InitList(LinkList *L) {
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
(*L)->next = NULL;
}
插入元素
在链表尾部插入元素e，需遍历至最后一个节点，再创建新节点并链接。
建立过程
建立包含10个元素的链表，可通过头插法或尾插法实现，尾插法代码如下：
void CreateList(LinkList L, int a[], int n) {
Node *r = L; // r始终指向尾节点
for (int i = 0; i < n; i++) {
Node *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
p->data = a[i];
p->next = NULL;
r->next = p;
r = p;
}
}
调用时传入头节点指针及数组,即可完成链表构建。
两种存储结构的对比
存储方式
顺序表需预先分配连续空间，存储密度高；链表节点离散存储，每个节点额外存储指针信息，空间开销较大。
访问效率
顺序表支持随机访问，时间复杂度为O(1)；链表需顺序访问，最坏情况下时间复杂度为O(n)。
插入与删除
顺序表插入或删除元素需移动后续元素，平均时间复杂度为O(n)；链表仅需修改指针，时间复杂度为O(1)，但需定位节点，若无索引则需O(n)。
适用场景
顺序表适用于元素数量固定、频繁随机访问的场景（如数组实现）；链表适用于元素动态增删、长度变化较大的场景（如动态管理内存）。
顺序线性表和链式线性表各有优劣,顺序表在空间利用和访问效率上更具优势，但灵活性较差；链表在动态操作中表现优异，但空间和访问效率较低，在实际应用中，需根据具体需求选择合适的存储结构，若数据量固定且需频繁查询，顺序表是更好的选择；若数据频繁增删，链表则更为适用，通过理解两者的实现原理和差异，可以更高效地解决实际问题。
