順序表與鏈表是非常基本的數據結構，它們可以被統稱為線性表。
線性表（Linear List）是由 n（n≥0）個數據元素（結點）a[0]，a[1]，a[2]…，a[n-1] 組成的有限序列。
順序表和鏈表，是線性表的不同存儲結構。它們各自有不同的特點和適用范圍。針對它們各自的缺點，也有很多改進的措施。
一、順序表
順序表一般表現為數組，使用一組地址連續的存儲單元依次存儲數據元素，如圖 1 所示。它具有如下特點：
- 長度固定，必須在分配內存之前確定數組的長度。
- 存儲空間連續，即允許元素的隨機訪問。
- 存儲密度大，內存中存儲的全部是數據元素。
- 要訪問特定元素，可以使用索引訪問，時間復雜度為 。
- 要想在順序表中插入或刪除一個元素，都涉及到之后所有元素的移動，因此時間復雜度為 。
struct sqlist {
int items, size, capacity;
sqlist():size(0), capacity(4) {
// initial capacity = 4
items = new int[capacity];
}
void doubleCapacity() {
capacity = 2;
int newItems = new int[capacity];
memcpy(newItems, items, sizeof(int)size);
delete[] items;
items = newItems;
}
void add(int value) {
if (size >= capacity) {
doubleCapacity();
}
items[size++] = value;
}
};
這個辦法不可避免的會浪費一些內存，因為數組的容量總是倍增的。而且每次擴容的時候，都需要將舊的數據全部復制一份，肯定會影響效率。不過實際上，這樣做還是直接使用鏈表的效率要高，具體原因會在下一節進行分析。
##二、鏈表
鏈表，類似它的名字，表中的每個節點都保存有指向下一個節點的指針，所有節點串成一條鏈。根據指針的不同，還有單鏈表、雙鏈表和循環鏈表的區分，如圖 2 所示。
<div align=center></div>
<div align=center>圖 2 鏈表</div>
單鏈表是只包含指向下一個節點的指針，只能單向遍歷。
雙鏈表即包含指向下一個節點的指針，也包含指向前一個節點的指針，因此可以雙向遍歷。
循環單鏈表則是將尾節點與首節點鏈接起來，形成了一個環狀結構，在某些情況下會非常有用。
還有循環雙鏈表，與循環單鏈表類似，這里就不再贅述。
由於鏈表是使用指針將節點連起來，因此無需使用連續的空間，它具有以下特點：
- 長度不固定，可以任意增刪。
- 存儲空間不連續，數據元素之間使用指針相連，每個數據元素只能訪問周圍的一個元素（根據單鏈表還是雙鏈表有所不同）。
- 存儲密度小，因為每個數據元素，都需要額外存儲一個指向下一元素的指針（雙鏈表則需要兩個指針）。
- 要訪問特定元素，只能從鏈表頭開始，遍歷到該元素，時間復雜度為 。
- 在特定的數據元素之后插入或刪除元素，不涉及到其他元素的移動，因此時間復雜度為 。雙鏈表還允許在特定的數據元素之前插入或刪除元素。
在上一節說到，利用倍增-復制的辦法，同樣可以讓順序表長度可變，而且效率比鏈表還要好，下面就簡單的實現一個單鏈表來驗證這一點，至於元素插入的順序就不要在意了。
include <stdio.h>
include <time.h>
struct node {
int value;
node *next;
};
struct llist {
node *head;
void add(int value) {
node *newNode = new node();
newNode->value = value;
newNode->next = head;
head = newNode;
}
};
int main() {
int size = 100000;
sqlist list1;
llist list2;
long start = clock();
for (int i = 0;i < size;i++) {
list1.add(i);
}
long end = clock();
printf("sequence list: %d\n", end - start);
start = clock();
for (int i = 0;i < size;i++) {
list2.add(i);
}
end = clock();
printf("linked list: %d\n", end - start);
return 0;
}
在我的電腦上，鏈表的耗時大約是順序表的 4~8 倍。會這樣，是因為數組只需要很少的幾次大塊內存分配，而鏈表則需要很多次小塊內存分配，內存分配操作相對是比較慢的，因而大大拖慢了鏈表的速度。這也是為什么會出現內存池。
因此，鏈表並不像理論分析的那樣美好，在實際應用中要受很多條件制約，一般情況下還是安心用順序表的好。