Quais as vantagens de se utilizar alocação encadeada para um conjunto de elementos? Quais as possíveis desvantagens?

Passo 1

A questão pede para a gente entender e listar os pontos positivos e negativos de usar alocação encadeada (por exemplo, listas ligadas) para organizar um conjunto de elementos. O conteúdo envolve estruturas dinâmicas de dados e alocação de memória, e vamos precisar saber como funcionam os ponteiros (ou referências) e o custo de operações básicas (inserção, remoção, acesso).

Passo 2

Uma grande vantagem da alocação encadeada é a flexibilidade de tamanho: como cada nó aponta para o próximo, não precisamos de um bloco contíguo de memória. Isso facilita inserções e remoções em tempo constante (
O(1)) quando já temos o ponteiro para o ponto de inserção ou remoção. Além disso, evitamos problemas de fragmentação de memória externa, já que cada nó pode ficar em áreas distintas da memória.

Passo 3

Como desvantagens, temos o custo extra de armazenamento para os ponteiros em cada nó, o que aumenta o uso de memória. O acesso a um elemento na posição i leva tempo linear (O(n)), pois não há acesso direto por índice. Também sofremos com menor localidade de referência, o que pode degradar o desempenho em níveis de cache, e existe overhead adicional de chamadas de alocação e liberação dinâmicas (malloc/free, new/delete).

Resposta

Vantagens:
  • Não exige bloco contíguo de memória, reduzindo fragmentação.
  • Inserções e remoções em tempo O(1) quando o nó-alvo já é conhecido.
  • Tamanho da estrutura cresce ou diminui dinamicamente.
Desvantagens:
  • Overhead de memória para os ponteiros em cada nó.
  • Acesso por índice é O(n), sem acesso direto.
  • Pior localidade de referência, podendo degradar cache.
  • Overhead de gerenciamento dinâmico (alocação/liberação).

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