3、Ruby数据结构与算法：数组和容器详解

Ruby数据结构与算法：数组和容器详解

1. 动态数组概述

动态数组是编程中常用的数据结构，它的内存重新分配过程计算成本较高。因此，系统通常会尽量减少这种操作的频率。例如，当数组的元素数量超过其当前内存分配时，即使只需要额外一个元素的空间，其内存分配也可能会翻倍。这样做的目的是，提供大量的额外空间可以避免在数组随时间增长时进行多次昂贵的重新分配操作。

动态数组对程序员来说非常方便，因为它永远不会太小。只要动态数组需要更多空间，就可以直接进行扩展。然而，动态数组也有一些缺点。一方面，为动态数组提供语言支持对编译器或解释器开发者来说工作量更大；另一方面，数组扩展过程成本较高，在某些情况下使用动态数组可能会带来问题。比如，在需要实时响应环境事件的应用程序中，如果在响应过程中需要扩展动态数组，可能会导致响应延迟过长，从而引发问题。

2. Ruby中的数组

Ruby数组是动态数组，当向数组当前末尾之后的位置存储值时，数组会自动扩展。对于程序员来说，这就好像数组是无界的，可以根据需要提供任意多的位置。在扩展后的数组中，未赋值的位置默认初始化为 nil 。

Ruby数组还有一个有趣的索引机制：
- 数组索引从0开始，例如 a[13] 表示数组中第14个位置的值。
- 负数索引表示从数组当前末尾开始计数的元素位置， a[-1] 是数组的最后一个元素， a[-2] 是倒数第二个元素，依此类推。
- 使用越界索引引用数组时返回 nil 。

这些特性使得编写会导