浅谈顺序存储结构

Posted 2020-10-09

存储结构划分

存储结构是什么？即在内存区域用怎样的存储方式，怎样的结构存储数据，把一百双鞋子比喻成数据元素，摆放鞋子的地方就是内存区域，而鞋子可以有不同的摆法，怎样摆才能让人快速找到？

怎样摆才能容易拿（取）放（寸）。在内存中，数据的通过不同的“摆法”，是为了能够占用更少的内存单元或者更快存取。所以就有了 顺序存储结构 和 链式存储结构。

顺序存储结构：

在内存中，分配出一块区域，将数据元素连续存储其中，按照一定的顺序，如：

int arrary []={1,2,3,4,5,6,}

  我定义了一个数组，就是在内存单元中开辟了一个存储区域，用于摆放上文提到的“鞋子”。一眼望去，这个数组有6个存储了元素的存储单元，对，他们紧挨着，就像邻居一样
从存储结构上讲，这就是顺序存储。arrary[0]是 1，它的隔壁不是老王，是 arrary[1],即 2；

现在有几个问题：

1.我怎么在内存区域中找到这个数组 （编程语言的知识）

2.我的数据元素为什么要这样存储，有什么好处？

3.它的缺点是什么？

答：

1.众所周知，我们在访问数组的时候，需要使用数组名，

比如我访问数组的第一个元素：arrary[0]

第二个元素：arrary[1];

好吧，这个很浅显，我们在定义数组的时候，数组名就是 这个存储区域的地址，系统通过数组名（地址）找到了这个 内存中这个存储了这些元素的区域，

从我访问第一个元素和第二个元素可以看出，在线性存储结构中，我想访问元素单元是很容易的，对，这就是线性存储结构的优势所在

 

2. 上文其实以及说到，我访问其中的元素很容易，因为他们给了 固定连续的位置，如图

(图1 来源：百度图片)

图一，看起来就像大鞋柜，每一层都是固定的位置，我第一层就放 我经常穿的鞋子，第二层我就放 拖鞋......

每次我要拿的时候，我只要根据位置就可以了。

在上文的数组定义中，int 决定了这个大柜子里面装的是 int 型数据，系统会根据数据类型量身打造，分配可以存放该数据的内存空间，不会太大也不会太小。

你家的鞋柜会做得桌子也能放进去吗？显然没有，那多浪费空间，在内存存储中，第一我们要快速存取，第二我们要尽量节省内存空间

总结：顺序存储结构：读取快，节省内存空间.

 

3.有利必有弊，在做这个柜子的时候，我设计为6层，但后来我买了10双鞋子，无处摆放了吧？

线性存储结构也是如此，当我定义了，它就只能按照当初定义时的大小，多出的东西没办法塞进去，就容易溢出了。

回过头来，2中我们谈到它量身定做的属性，说它因此而节省内存空间，其实.....在实际应用中，我定义一个数组，为了避免溢出情况，可能会尽量使其分配足够的内存空间

如

int a[100]={10,20,30,40,};

但我实际就用了 4个存储单元，其它的就目前而言，空间浪费了

所以，它的一大缺点就是：有空间限制，当空间不够时，容易溢出，当元素个数远少于之前预分配的，造成空间浪费

调试一下看看：

先定义：

（图 2 ）

在观察：

（图3）

除了4个内存单元有 用到的 其它是不是默认为0 还没有用到，但它确确实实占用你的内存呀！

还有，我现在不止4个数据了 我要存1000个，存不进了吧，666

还有：从图3可以看到

a[0]=10; a[1]=20;a[2]=30;a[3]=40;

 

那么，我现在要在其中插入一个数，比如我要在a[1]这个位置插入15

插入后就是：

a[0]=10; a[1]=15;a[2]=20;a[3]=30;a[4]=40;

注意是 插入 不是把a[1]设置为15，所以原先数组用了 4个存储单元来存放元素，插入一个，现在要用到 5个了

怎么做？：

先判断我这个数组是不是有足够的存储单元？我定义了100个，显然太够了

然后我插入的位置是否合理？我插入在a[1]这个位置，在数组中 显然逻辑位置 pos=2；它不是奇奇怪怪的a[-1]或者a[101],显然合理

那么就来插吧，首先我需要把原数组中，a[1]到a[4]中的元素都往后挪一个位置，这样才能空出一个单元来安放我要插入的元素：

如：

//前面省略若干啰里啰唆的代码
int item=15;//要插入的值为15 
int pos=1；//要插入的物理位置为 a[1];

for(int i=4;i>=pos;i--) 
{
  a[i+1]=a[i];   
}

a[pos]=item; //终于把15插进去了

上面那个for循环干嘛？

看看调试就知道了：

上车

（图4 我把数组改为 6 个单元了   为了方便）

（0）还没执行循环时：

（1）循环走一圈：

注意：a[3]=40,a[4]=40? 显然，该元素往后挪了一个位置

那两个相同怎么办？别急

（2）循环再走一圈：

现在是a[2]往后挪了一个位置 覆盖了原来的a[3]的值；

（....）经过循环之后：

如愿以偿。说白了，for循环里面的作用可以这样比喻:

一群人在排队，他是线性结构的，所以从第一个人到最后那个大兄弟的队伍是一条直线，

我想插队，在第2个位置插入，原先的老二到最后那个大兄弟是不是就得往后挪一个位置，

而上文的操作为了证明，我插入一个元素的时候，是先让最后一个元素往后挪，然后倒数第二个元素也往后挪占在刚刚第一个挪的位置，

遍历循环下来，中间就空出一个位置，以便让我插入！

说了那么多，如果你还不懂，把文中的代码好好咀嚼一下 0_0

通过这个例子，可以得出：我就插入一个数，至于这么麻烦吗？

对，就是这么麻烦！

所以这也是顺序存储结构的另一大缺点，插入麻烦！

数据操作，无非增删查改。

 

 

 

 

 

本文浅显鄙陋，亦恐有不足，望指出，以作学习交流之用。适合编程入门者阅

by TL on 2017/10/4