假设您有一个有序集，您还想通过添加和删除元素来修改它。此外，您需要能够以这样的方式保留对元素的引用，以便稍后可以获得前一个或下一个元素。例如，一本书中的待办事项列表或一组段落。

首先，我们应该注意到，如果您想在集合本身之外保留对对象的引用，那么您可能最终会将指针存储在数组中，而不是存储对象本身。否则你将无法插入到数组中-如果对象嵌入到数组中，它们将在插入期间移动，并且任何指向它们的指针都将无效。数组下标也是如此。

您的第一个问题，正如您自己所注意到的，是插入链表允许插入O(1)，但数组通常需要O(n)。这个问题可以部分克服——可以创建一种数据结构，提供类似数组的按顺序访问接口，其中读和写在最坏的情况下都是对数的。

Your second, and more severe problem is that given an element finding next element is O(n). If the set was not modified you could retain the index of the element as the reference instead of the pointer thus making find-next an O(1) operation, but as it is all you have is a pointer to the object itself and no way to determine its current index in the array other than by scanning the entire "array". This is an insurmountable problem for arrays - even if you can optimized insertions, there is nothing you can do to optimize find-next type operation.

While many of you have touched upon major adv./dis of linked list vs array, most of the comparisons are how one is better/ worse than the other.Eg. you can do random access in array but not possible in linked list and others. However, this is assuming link lists and array are going to be applied in a similar application. However a correct answer should be how link list would be preferred over array and vice-versa in a particular application deployment. Suppose you want to implement a dictionary application, what would you use ? Array : mmm it would allow easy retrieval through binary search and other search algo .. but lets think how link list can be better..Say you want to search "Blob" in dictionary. Would it make sense to have a link list of A->B->C->D---->Z and then each list element also pointing to an array or another list of all words starting with that letter ..

A -> B -> C -> ...Z
|    |    |
|    |    [Cat, Cave]
|    [Banana, Blob]
[Adam, Apple]

Now is the above approach better or a flat array of [Adam,Apple,Banana,Blob,Cat,Cave] ? Would it even be possible with array ? So a major advantage of link list is you can have an element not just pointing to the next element but also to some other link list/array/ heap/ or any other memory location. Array is a one flat contigous memory sliced into blocks size of the element it is going to store.. Link list on the other hand is a chunks of non-contigous memory units (can be any size and can store anything) and pointing to each other the way you want. Similarly lets say you are making a USB drive. Now would you like files to be saved as any array or as a link list ? I think you get the idea what I am pointing to :)

在数组中，您有权限在O(1)时间内访问任何元素。所以它适用于二进制搜索、快速排序等操作。链表则适合于插入删除，因为它在O(1)时间内。两者都有优点和缺点，选择一种而不是另一种归结为您想要实现什么。

—更大的问题是，我们能有一个两者的混合体吗?类似于python和perl实现的列表。

当集合不断增加和减少时，链表尤其有用。例如，很难想象尝试使用数组实现一个Queue(添加到末尾，从前面删除)—您将花费所有时间向下移动内容。另一方面，对于链表来说，这是微不足道的。

链表是一个动态的数据结构，因此它可以在运行时通过分配和释放内存来增长和收缩。所以不需要给出链表的初始大小。插入和删除节点非常容易。

2-链表的大小可以在运行时增加或减少，因此没有内存浪费。在数组的情况下，有很多内存浪费，比如如果我们声明一个大小为10的数组，只存储6个元素，那么4个元素的空间就浪费了。链表中不存在这样的问题，因为只有在需要时才分配内存。

3-数据结构，如堆栈和队列可以很容易地实现使用链表。

两件事:

毫无疑问，编写链表比使用数组要多一些工作，他想知道如何才能证明这些额外的工作是合理的。

使用c++时不要编写链表。使用STL即可。实现的难度不应该成为选择一种数据结构而不是另一种数据结构的理由，因为大多数数据结构都已经实现了。

至于数组和链表之间的实际区别，对我来说最重要的是你计划如何使用这种结构。我将使用术语向量，因为这是c++中可调整大小的数组的术语。

对链表进行索引很慢，因为必须遍历链表才能找到给定的索引，而向量在内存中是连续的，可以使用指针数学方法到达那里。

添加到链表的末尾或开头是很容易的，因为你只需要更新一个链接，而在向量中，你可能需要调整大小并复制内容。

从列表中删除一个项目很容易，因为您只需要断开一对链接，然后将它们重新连接在一起。从向量中移除一个项目可以更快也可以更慢，这取决于您是否关心顺序。在你想要删除的项目上面交换最后一项更快，而移动它之后的所有内容较慢，但保持顺序。