数据结构和算法：数组

1.什么数组

数组（Array）是一种线性表数据结构，他用一组连续的内存空间，来存储一组具备相同类型的数据。

关键词1：线性表：数组、链表、栈、队列等都是线性表结构；每一个线性表上的数据最多只有前和后两个方向。

关键词2：连续的内存空间和相同类型的数据。

因为数组具备上述两个限制，因此数组才具备杀手锏般的特性：“随机访问”。

数组数据的随机访问：

寻址公式：a[i]_address = base_address +i * data_type_size

数组与链表的区别：数组适合查找，支持随机访问，依据下标随机访问的时间复杂度为O（1）；链表适合插入和删除，时间复杂度为O（1）。

2.容器是否能够替代数组?

ArrayList最大的优点是能够将数组才作的细节封装起来，好比数组插入、删除数据时须要搬移其余数据等，另一个优点就是支持动态扩容。

对于业务开发，直接使用容器就够了，可是作一些很是底层的开发，好比开发网络框架，须要将性能的优化作到极致，这时候数组就会优于容器成为首选。

3.为何大多数编程语言中，数组要从0开始编号，而不是1？

从数组的内存模型来看，“下标”最确切的定义应该是“偏移（offset）”。若用a表示数组的首地址，a[0]就是偏移为0的位置，a[k]就是偏移k个type_size的位置，因此计算a[k]的地址的公式为：

a[k]_address = base_address + k * type_size

可是若是数组从1开始计数的话，寻址公式就会变成：

a[k]_address =base_address + ( k-1 ) * type_size

对比这两个公式能够发现，从1开始编号，每次随机访问数组元素都多了一次减法运算，对于CPU来说，就是多了一次减法指令。

二维数组a[m][n]的内存寻址公式：

a[i][j]_address =base_address + ( i * n + j ) * type_size

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