背景

早在linux操作系統(tǒng)誕生開始，c語(yǔ)言作為linux系統(tǒng)的編程語(yǔ)言主力，它為后續(xù)的其他高級(jí)編程語(yǔ)言(如c++、java)提供了很多語(yǔ)言級(jí)的語(yǔ)義和協(xié)議規(guī)范。

數(shù)組做為linux操作系統(tǒng)最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，便是其中的一項(xiàng)語(yǔ)言級(jí)高級(jí)特性，深入理解數(shù)組有助于大家更深入的了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理。

尋址：從0開始

首先，我們了解下數(shù)組的基本特性

1、線性表結(jié)構(gòu)

2、一組連續(xù)的內(nèi)存空間

3、存儲(chǔ)相同類型數(shù)據(jù)

由數(shù)組的基本特性可知：數(shù)組所申請(qǐng)的內(nèi)存是一段連續(xù)的內(nèi)存地址，其存儲(chǔ)的是相同類型的值。

從其數(shù)組內(nèi)存模型定義來看，數(shù)組的訪問是從首地址(偏移量為0)開始，如果想訪問下一個(gè)數(shù)組元素，需要把位置偏移，也就是數(shù)組內(nèi)存尋址時(shí)，需要把偏移量變?yōu)?，以此類推。

計(jì)算數(shù)組內(nèi)存尋址公式：

array[i] = base_address + i * data_type_size

參數(shù)說明

base_address 首地址array[0] ，數(shù)組第一個(gè)元素內(nèi)存地址

i 為偏移量

data_type_size 數(shù)據(jù)類型字節(jié)大小

舉個(gè)例子：

1、定義一個(gè)int 數(shù)據(jù)類型的數(shù)組，a為變量，數(shù)組長(zhǎng)度為5

int[] a=new int[5]

2、假設(shè)數(shù)組地址：

第一個(gè)內(nèi)存地址為：1008

第二個(gè)為：1009

第三個(gè)為：1010

...

3、尋址：由公式：array[i] = base_address + i * data_type_size

a[0]——把a(bǔ)拿到的內(nèi)存地址：

1008 + 0 = 1008 (指向第一個(gè)內(nèi)存地址)

a[1]——把a(bǔ)拿到的內(nèi)存地址：

1008 + 1 = 1009 (指向第二個(gè)內(nèi)存地址)

a[2]——把a(bǔ)拿到的內(nèi)存地址：

1008 + 2 = 1010 (指向第三個(gè)內(nèi)存地址)

以此類推。。。

關(guān)心話題(一)：數(shù)組下標(biāo)為什么不從1開始

cpu消耗

如果數(shù)組從1開始編號(hào)，公式為a[i] = base_address + (i -1) * data_type_size，對(duì)cpu而言，”i -1“就多了一次減法指令。

歷史原因

c語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者使用了0開始編號(hào)，后續(xù)的很多高級(jí)編程語(yǔ)言也就沿用了這個(gè)規(guī)范，降低額外的學(xué)習(xí)和理解成本。

關(guān)心話題(二)：隨機(jī)訪問

由于數(shù)組是線性結(jié)構(gòu)，那么根據(jù)首地址和偏移量就可以計(jì)算出任意數(shù)組元素的內(nèi)存地址

array[i] = base_address + i * data_type_size

java面試題：數(shù)組和鏈表的區(qū)別

1、鏈表適合插入和刪除，時(shí)間復(fù)雜度是O(1)

2、數(shù)組適合查找，查找的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)

究其原因是數(shù)組支持隨機(jī)訪問，根據(jù)下標(biāo)隨機(jī)訪問的時(shí)間復(fù)雜度是O(1)，而鏈表需要從頭開始尋址，直到找到對(duì)應(yīng)的元素地址才結(jié)束，其復(fù)雜度為O(logn) 。

關(guān)心話題(三)：集合能替代數(shù)組嗎？

數(shù)組和集合最大一個(gè)區(qū)別于在于數(shù)組能直接存儲(chǔ)基本的數(shù)據(jù)類型(如int、float、long等)；而集合只能通過裝箱和拆箱存儲(chǔ)基本數(shù)據(jù)類型，代價(jià)是需要消耗性能。另外使用多維數(shù)組時(shí)，用數(shù)組會(huì)直觀一些。

jvm標(biāo)記清除算法

為了避免數(shù)組大規(guī)模的數(shù)據(jù)搬移，可以將k位置的數(shù)據(jù)直接搬移到數(shù)組末尾位置，再把新數(shù)據(jù)放到k位置。刪除時(shí)，可以將要?jiǎng)h除的數(shù)據(jù)標(biāo)記下來，當(dāng)數(shù)組沒有足夠的空間時(shí)，將標(biāo)記的數(shù)據(jù)統(tǒng)一刪除，就可以提高很大的性能，也就是jvm標(biāo)記清除垃圾回收的思想 。

總結(jié)

大部分高級(jí)程序語(yǔ)言的數(shù)組下標(biāo)是從0開始的，而python數(shù)組下標(biāo)卻可以支持負(fù)數(shù) 。

最后

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的sql不等于0怎么表示_数组真的只能从0开始吗？python表示不同意的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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