リンクリストと配列って何？基本をしっかり押さえよう
プログラミングを学ぶとよく出てくる言葉にリンクリストと配列があります。どちらもデータを並べて保存する方法ですが、その仕組みや使い方は結構違います。ここでは初めての人にもわかるように、中学生でも理解できる言葉で解説します。
まず、配列とは、箱を並べたようなものです。例えば、30個の箱があり、それぞれにデータが入っています。箱は一列に並んでいるので、4番目の箱にあるデータをすぐに取り出せます。
一方で、リンクリストは箱が鎖でつながっているイメージです。1つ目の箱にはデータが入っているだけでなく、次の箱を指し示す住所が書かれています。次の箱に移るにはその住所をたどります。
それでは、それぞれの特徴や違いをもっと詳しく見ていきましょう。
配列の特徴とメリット・デメリット
まず配列の特徴をまとめます。配列はメモリの連続した場所にデータを保存します。だから、どの位置のデータにもすぐにアクセスできるのが最大の強みです。4番目のデータを取り出したければ、メモリの場所計算で一瞬です。ゲームのマップの座標データや、成績表の一覧など、アクセスの速さが求められる時に便利です。
一方、配列はサイズが決まっているため、後から増やしたり減らしたりするのが苦手です。サイズを変えるには新たに大きな配列を作ってデータをコピーする必要があります。
配列のメリット
- データの読み書きが高速
- メモリの使い方がシンプル
配列のデメリット
- サイズを変えにくい
- 途中にデータを入れたり消したりするのが大変
リンクリストの特徴とメリット・デメリット
次にリンクリストの特徴を説明します。リンクリストはデータと次のデータへの「つながり」を記録した構造なので、必要なときに自由に追加や削除ができるのが魅力です。途中に新しいデータを挟みたい時でも、住所（リンク）を書き換えるだけで簡単に実現できます。
しかし、データが連続していないため、特定の位置のデータを見るには最初から順番にたどる必要があり、アクセス速度は配列より遅くなります。
リンクリストのメリット
- サイズの変更が自由
- データの追加・削除が簡単
リンクリストのデメリット
- アクセス速度が遅い
- メモリの管理が複雑になることがある
配列とリンクリストの違いを表で比較しよう
違いを一目でわかるように表でまとめました。
| 特徴 | 配列 | リンクリスト |
|---|---|---|
| メモリの配置 | 連続している | 離れている（ポインタでつながる） |
| アクセス速度 | 高速（インデックスで直接アクセス） | 遅い（順番にたどる必要あり） |
| サイズ変更 | 難しい（固定長） | 簡単（動的に増減可能） |
| 追加・削除 | 途中は面倒 | 自由にできる |
| 使いやすさ | 単純で説明しやすい | 扱いには少し慣れが必要 |
この表を見て、どちらを使うべきかのイメージがわいてきたのではないでしょうか？
まとめると、配列はアクセスの速さを重視する場面やサイズがあらかじめわかっている場合に、リンクリストは変更が多く、サイズが変わる可能性が高い場合に向いています。
どちらもプログラミングでは基本的で大事な知識なので、ぜひこの違いを押さえて使い分けてみてください。
リンクリストの面白いところは、データを"鎖"のようにつなげている点です。実は1つ1つの箱の中に次の箱の住所を書いているので、引っ越しや新しい箱の挿入も住所を書き換えるだけで済んでしまいます。だから、多くのデータを自在に整理したい時にリンクリストはとても便利なんです。
逆に、住所を調べる手間があるので、パッと直接データを見る配列に比べて時間がかかることもあります。けれどこの"つながり"を上手に使いこなすことで、とっても柔軟なプログラミングができるんですよ。
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