数据结构与算法学习笔记之 提高读取性能的链表(上) (2)

数组:插入、删除的时间复杂度是O(n),随机访问的时间复杂度是O(1)。
链表:插入、删除的时间复杂度是O(1),随机访问的时间复杂端是O(n)。

2.数组缺点

1)若申请内存空间很大,比如100M,但若内存空间没有100M的连续空间时,则会申请失败,尽管内存可用空间超过100M。
2)大小固定,若存储空间不足,需进行扩容,一旦扩容就要进行数据复制,而这时非常费时的。

3.链表缺点

1)内存空间消耗更大,因为需要额外的空间存储指针信息。
2)对链表进行频繁的插入和删除操作,会导致频繁的内存申请和释放,容易造成内存碎片,如果是Java语言,还可能会造成频繁的GC(自动垃圾回收器)操作。

4.如何选择

数组简单易用,在实现上使用连续的内存空间,可以借助CPU的缓冲机制预读数组中的数据,所以访问效率更高,而链表在内存中并不是连续存储,所以对CPU缓存不友好,没办法预读。
如果代码对内存的使用非常苛刻,那数组就更适合

 

CPU缓存机制指的是什么?为什么就数组更好了?

 CPU在从内存读取数据的时候,会先把读取到的数据加载到CPU的缓存中。而CPU每次从内存读取数据并不是只读取那个特定要访问的地址,而是读取一个数据块(这个大小我不太确定。。)并保存到CPU缓存中,然后下次访问内存数据的时候就会先从CPU缓存开始查找,如果找到就不需要再从内存中取。这样就实现了比内存访问速度更快的机制,也就是CPU缓存存在的意义:为了弥补内存访问速度过慢与CPU执行速度快之间的差异而引入。
对于数组来说,存储空间是连续的,所以在加载某个下标的时候可以把以后的几个下标元素也加载到CPU缓存这样执行速度会快于存储空间不连续的链表存储。

 

以上内容为个人的学习笔记,仅作为学习交流之用。

 

作者:Dawnzhang 
出处:https://www.cnblogs.com/clwydjgs/p/9778394.html

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