1.顺序表和链表的比较

数组和链表的区别是什么?

解释一下顺序存储和链式存储

存取(读取)方式

顺序表可以顺序存取,也可以随机存取,链表只能从表头顺序存取元素。

逻辑结构与物理结构

采用顺序存储时,逻辑上相邻的元素,对应的物理存储位置也相邻。而采用链式存储时,逻辑上相邻的元素,物理存储位置不一定相邻,对应的逻辑关系是通过指针链接来实现的。

查找、插入和删除操作

查找:对于按值查找,顺序表无序时,两者的时间复杂度均为O(n);顺序表有序时,可采用折半查找,此时的时间复杂度为O (log2n)。对于按序号查找,顺序表支持随机访问,时间复杂度仅为O(1),而链表的平均时间复杂度为O(n)。

插入、删除:顺序表的插入、删除操作,平均需要移动半个表长的元素;链表的插入、删除操作,只需要修改相应的结点指针域即可。由于链表的每个结点都带有指针域,故而存储密度不够大。

空间分配

顺序存储在静态存储分配情形下,一旦存储空间装满就不能扩充,若再加入新的元素,则会出现内存溢出,因此需要预先分配足够大 的存储空间。预先分配过大,可能会导致顺序表后部大量闲置;预先分配过小,又会造成溢出。动态分配存储虽然存储空间可以扩 充,但需要移动大量元素,导致操作效率降低,而且若内存中没有更大块的连续存储空间,则会导致分配失败。

链式存储的结点空间只在需要时申请分配,只要内存有空间就可以连续分配,操作灵活、高效。

存存插删空

2.链表有环怎么处理

链表有环是指链表中存在一个节点的指针指向了链表中的某个已经访问过的节点,从而形成了一个环形结构。链表有环可能会导致一些问题,比如遍历链表时出现死循环,或者在查找某个节点时无法结束。

判断链表是否有环时,可以使用快慢指针的方法。具体步骤如下:

  1. 定义两个指针 slow 和 fast,初始时都指向链表的头节点;
  2. slow 指针每次向后移动一个节点,fast 指针每次向后移动两个节点;
  3. 如果链表中不存在环,fast 指针最终会指向链表的末尾(即为 NULL),此时可以结束遍历;
  4. 如果链表中存在环,由于 fast 指针移动的速度是 slow 指针的两倍,因此在遍历的过程中 fast 指针一定会追上 slow 指针,并且在某个节点处相遇;
  5. 如果两个指针相遇,则说明链表中存在环,此时可以使用类似于找到环的起点的方法来处理环形链表。

找到环的起点的方法可以使用双指针,具体步骤如下:

  1. 定义两个指针 p1 和 p2,初始时都指向链表的头节点;
  2. p1 指针向后移动一个节点,p2 指针向后移动两个节点,直到两个指针相遇;
  3. 让 p1 指针重新指向链表的头节点,p2 指针不动;
  4. 同时移动 p1 和 p2 指针,每次都向后移动一个节点,直到两个指针再次相遇,相遇的节点即为环的起点。