为什么数组查询效率高于链表？

为什么数组查询效率高于链表？

1.首先了解到电脑中存在多种不同的存储器，如下表

CPU 寄存器 – immediate access (0-1个CPU时钟周期)
CPU L1 缓存 – fast access (3个CPU时钟周期)
CPU L2 缓存 – slightly slower access (10个CPU时钟周期)
内存 (RAM) – slow access (100个CPU时钟周期)
硬盘 (file system) – very slow (10,000,000个CPU时钟周期)

各级别的存储器速度差异非常大，CPU寄存器速度是内存速度的100倍！ 这就是为什么CPU产商发明了CPU缓存。 而这个CPU缓存，就是数组和链表的区别的关键所在。

CPU缓存会把一片连续的内存空间读入，因为数组结构是连续的内存地址，所以数组全部或者部分元素被连续存在CPU缓存里面，平均读取每个元素的时间只要3个CPU时钟周期。 而链表的节点是分散在堆空间里面的，这时候CPU缓存帮不上忙，只能是去读取内存，平均读取时间需要100个CPU时钟周期。这样算下来，数组访问的速度比链表快33倍！ （这里只是介绍概念，具体的数字因CPU而异）。

2.寻址操作次数链表要多一些。数组只需对 [基地址+元素大小*k] 就能找到第k个元素的地址，对其取地址就能获得该元素。链表要获得第k个元素，首先要在其第k-1个元素寻找到其next指针偏移，再将next指针作为地址获得值，这样就要从第一个元素找起，多了多步寻址操作，当数据量大且其它操作较少时，这就有差距了。