线性表的顺序存储结构与链式存储结构比较

# 1. 第一章 线性表的基本概念

线性表是数据结构中最基本、最简单且应用最广泛的一种结构。它是 n（n≥0）个数据元素的有限序列。具有以下特点：元素之间是有序的；每个元素最多只有一个直接前驱和一个直接后继；元素个数是有限的。线性表的基本操作包括插入、删除和查找操作。插入操作是将新元素插入到指定位置；删除操作则是删除指定位置上的元素；查找操作主要是根据给定条件寻找指定元素。这些基本操作是对线性表进行增、删、查的核心，也是其他复杂操作的基础。在实际应用中，线性表常用于实现各种数据结构，如栈、队列等。

# 2. 第二章 线性表的顺序存储结构

#### 顺序存储结构介绍
线性表的顺序存储结构是将线性表中元素顺序存放在一块连续的存储空间中。通过数组的方式来实现顺序存储结构，便于对线性表的元素进行访问和操作。

##### 顺序存储结构的定义
顺序存储结构是指用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素，元素之间的逻辑关系由存储位置自然表示。

##### 顺序存储结构的优缺点
###### 优点
- 便于随机访问：可以通过下标快速访问任意位置的元素。
- 存储密度高：没有非数据元素的存储开销，存储密度比链式结构高。
- 实现简单：通过数组数据结构的特性，实现简单、直观。

###### 缺点
- 静态空间分配：初始空间需预先分配，大小固定，不易动态扩展。
- 插入与删除操作麻烦：中间位置插入或删除元素需要移动其他元素，效率低下。

#### 顺序存储结构的实现
在实际应用中，顺序存储结构可以通过一维数组或二维数组来实现。

##### 一维数组实现
一维数组作为最简单的顺序存储结构实现方式，将线性表中的元素顺序存放在连续的存储空间中。

# 一维数组实现线性表
class SequenceList:
    def __init__(self, size):
        self.data = [-1] * size
        self.length = 0

##### 二维数组实现
二维数组可以用来实现更复杂的线性表结构，例如多维数组、矩阵等。

# 二维数组实现线性表
class SequenceList2D:
    def __init__(self, rows, cols):
        self.data = [[-1 for _ in range(cols)] for _ in range(rows)]
        self.rows = rows
        self.cols = cols

通过一维数组或二维数组的形式实现线性表的顺序存储结构，可以有效地对线性表进行操作和管理，让数据元素在内存中得到有效的组织和存储。

# 3. 第三章 线性表的链式存储结构

#### 链式存储结构介绍
链式存储结构是一种非连续的存储结构，通过指针将节点按一定次序链接起来。每个节点由数据域和指针域组成，数据域存放数据元素，指针域存放下一个节点的地址。

##### 链式存储结构的定义
链表是由一组节点组成的集合，每个节点包含数据域和指针域。数据域用来存储数据元素，指针域用来指向下一个节点的位置。

##### 链式存储结构的优缺点
- 优点：
- 灵活插入和删除：在链表中插入或删除节点将节点指针重新指向即可，不需要移动元素。
- 链表长度不固定：链表的长度可以动态变化，不受固定大小的限制。
- 缺点：
- 需要额外空间存储指针：每个节点都需要指针域来指向下一个节点的位置，会消耗额外的存储空间。
- 随机访问效率低：链表中的元素不是连续存储的，需要从头节点开始一个个遍历才能找到指定位置的元素。

#### 链式存储结构的实现
链式存储结构可以分为单链表和双链表两种实现方式。

##### 单链表
在单链表中，每