文章目录

• 顺序表
• 元素外置顺序表
• 顺序表结构
• 顺序表添加与删除元素
• python中的顺序表
• List

顺序表

一个线性表是某类元素的一个集合，还记录着元素之间的一种顺序关系。线性表是最基本的数据结构之一，在实际程序中应用非常广泛，它还经常被用作更复杂的数据结构的实现基础。

根据线性表的实际存储方式，分为两种实现模型：
顺序表，将元素顺序地存放在一块连续的存储区里，元素间的顺序关系由它们的存储顺序自然表示。
链表，将元素存放在通过链接构造起来的一系列存储块中。

元素存储的物理地址（实际内存地址）可以通过存储区的起始地址Loc (e0)加上逻辑地址（第i个元素）与存储单元大小（c）的乘积计算而得。
因此，访问指定元素时无需从头遍历，通过计算便可获得对应地址，其时间复杂度为O(1)。

元素外置顺序表

图b中的c不再是数据元素的大小，而是存储一个链接地址所需的存储量，这个量通常很小。图b这样的顺序表也被称为对实际数据的索引，这是最简单的索引结构。

不再存数据本身，而是存一个地址。当存储不同数据类型的数据时，所占存储单元不统一，就无法通过逻辑地址计算出物理地址，因此，为了保证每个数据所占存储单元一致，这里存数据的地址。

顺序表结构

一个顺序表的完整信息包括两部分，一部分是表中的元素集合，另一部分是为实现正确操作而需记录的信息，即有关表的整体情况的信息，这部分信息主要包括元素存储区的容量和当前表中已有的元素个数两项。
比如图中表，申请八个数据的内存，虽然现在只有四个数，但是能存八个，多一个也不行。

顺序表的两种实现方式

一体式结构整体性强，易于管理。但是由于数据元素存储区域是表对象的一部分，顺序表创建后，元素存储区就固定了。

分离式结构，表对象里只保存与整个表有关的信息（即容量和元素个数），实际数据元素存放在另一个独立的元素存储区里，通过链接与基本表对象关联。

为了考虑以后数据动态变化，一般会采用分离式，分离式在数据扩充时，表头信息不需要重新做，地址也不会改变，可以直接指向新的元素存储区，只需将表信息区中的数据区链接地址更新即可，而该顺序表对象不变。

扩充的两种策略

1. 每次扩充增加固定数目的存储位置，如每次扩充增加10个元素位置，这种策略可称为线性增长。
   特点：节省空间，但是扩充操作频繁，操作次数多。

2. 每次扩充容量加倍，如每次扩充增加一倍存储空间。
   特点：减少了扩充操作的执行次数，但可能会浪费空间资源。以空间换时间，推荐的方式。

顺序表添加与删除元素

增加元素

删除元素

python中的顺序表

Python中的list和tuple两种类型采用了顺序表的实现技术，具有前面讨论的顺序表的所有性质。
tuple是不可变类型，即不变的顺序表。

List

Python标准类型list就是一种元素个数可变的线性表，可以加入和删除元素，并在各种操作中维持已有元素的顺序（即保序）。

• 基于下标的元素访问和更新，时间复杂度O(1)
• 允许任意加入元素，而且在不断加入元素的过程中，表对象的标识（函数id得到的值）不变。

在Python的官方实现中，list就是一种采用分离式技术实现的动态顺序表。这就是为什么用list.append(x) （或 list.insert(len(list), x)，即尾部插入）比在指定位置插入元素效率高的原因。

python官方扩充策略
在建立空表（或者很小的表）时，系统分配一块能容纳8个元素的存储区；在执行插入操作（insert或append）时，如果元素存储区满就换一块4倍大的存储区。但如果此时的表已经很大（目前的阀值为50000），则改变策略，采用加一倍的方法。引入这种改变策略的方式，是为了避免出现过多空闲的存储位置。