Почему обращение по индексу в структурах данных осуществляется быстро?

Обращение по индексу в структурах данных быстро, потому что индексы позволяют напрямую вычислить адрес нужного элемента в памяти без необходимости последовательного перебора.

Например, в массивах элементы хранятся подряд, и чтобы получить элемент с индексом i, достаточно вычислить адрес: начальный_адрес + i * размер_элемента. Это операция с постоянным временем (O(1)).

В отличие от этого, структуры данных без прямого доступа (например, связные списки) требуют прохода по элементам до нужного индекса, что занимает больше времени.