文章出處：極客時(shí)間《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法之美》-作者：王爭(zhēng)。該系列文章是本人的學(xué)習(xí)筆記。

如何實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問(wèn)

數(shù)組是一種線(xiàn)性表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它用一組連續(xù)的內(nèi)存空間，來(lái)存儲(chǔ)一組具有相同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。

線(xiàn)性表

線(xiàn)性表的數(shù)據(jù)最多只有前和后兩個(gè)方向。數(shù)組、棧、隊(duì)列、鏈表都是線(xiàn)性表。
非線(xiàn)性表：樹(shù)、圖、堆。

連續(xù)的內(nèi)存空間

$a[i]\_address=base\_address+i?data\_type\_size$,data_type_size表示數(shù)組中每個(gè)元素的大小。
如果數(shù)組下標(biāo)從1開(kāi)始，那么在查找$a[i]\_address=base\_address+(i?1)?data\_type\_size$會(huì)多一次減法操作。這可能是大多數(shù)語(yǔ)言數(shù)組下標(biāo)從0開(kāi)始的原因。

與鏈表的區(qū)別

數(shù)組支持隨機(jī)訪問(wèn)，復(fù)雜度O(1)。鏈表適合插入刪除。

低效地插入和刪除

插入：如果某個(gè)位置a[i]已經(jīng)被占用了，就需要將i到最后一個(gè)元素拷貝到i+1到count位置，然后a[i]=val。平均時(shí)間復(fù)雜度O(n)。
改進(jìn)策略：大多數(shù)時(shí)候我們不需要追求順序性，那么我們可以把a(bǔ)[i]復(fù)制到數(shù)組末尾，將 當(dāng)前元素賦值給a[i]。例如數(shù)組a[10]，已經(jīng)存入元素：1，2，3，4，5。現(xiàn)在想插入a[2]=10，那么插入完成后數(shù)組變?yōu)?#xff1a;1，2，10，4，5，3。

刪除：因?yàn)閮?nèi)存塊是連續(xù)的，當(dāng)刪除i位的元素后，從i+1到count的元素需要向前遷移。這樣平均復(fù)雜度也是O(n)。
刪除的改進(jìn)策略可以是：刪除的位置先做標(biāo)記不做遷移，等空間不夠的時(shí)候再做遷移。這就是Java虛擬的標(biāo)記清除算法。

警惕數(shù)組越界

數(shù)組越界是通常需要處理的問(wèn)題。在C中數(shù)組越界可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。

容器能否完全替代數(shù)組

在某些場(chǎng)合還是用數(shù)組不會(huì)用容器。例如：
1 數(shù)組可以存儲(chǔ)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，速度上更快。在已知數(shù)組大小，并且操作簡(jiǎn)單的情況下數(shù)組是個(gè)更好的選擇。
2 多維數(shù)組一般用數(shù)組表示。a[][] 這樣的表示比List<List> 這樣的結(jié)構(gòu)更容易接受。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构一—— 数组的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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