二、数组

教材《数据结构与算法第二版》

关键字【连续空间、长度不变】

数组是内存空间的一个连续空间，你肯定见过内存条，你可以想象你的数组存放在内存条的某一段上，特点是连续空间通过下标（index）去管理位置。

例如，下面表示，声明了一个数组，长度为50，里面的元素类型是 int 类型。而且，需要注意，数组的声明当然还有其他声明方式，但不是这里的学习重点。

int[] ints = new int[50]

数据结构-数组的特点是一串连续的空间，例如，上面的数组表示，快递上门派件，街道旁边有一排房子，分别是0-49号（对，因为数组下标是从0开始的），要找到其中的某个主人Bob可能很慢，需要挨家挨户核对主人名字才行。所以派件都会直接核对门牌号，达到最快地投放快件，因为门牌号和下标一样，是这条街道上区分房子的最显著标志。这就是连续空间的好处。如果看到49号后面没有了，我们就不会再找下去了(事实上也找不下去了，因为街道已经没了，这个街道的最大长度就是50)。 

大O表示法（时间复杂度），忽略机器性能，忽略编译执行的效率，只关注 数据量对时间复杂度的影响。比如，快递员派件，走到1号和走到49号房子，走到任何一个房子的时间复杂度是一致的，都是1，派两家的件的时间复杂度为2。给每家都派件（遍历）的时间复杂度是O(N)，N表示了有多少家房子。

 插入：

无序数组的插入是最快的，直接在数组的末尾插入元素就可以了。新元素插入在头部的无序数组数组很少，也不会有人去这么干，为什么呢，接着看下去就知道了。使用大O表示法为 O(1) ，简单粗暴，找到最后一个元素的屁股，强势插入！

有序数组就没这么简单了，要求插入之前，先要找到新元素逻辑上应该在的位置，比如有一串数组，长度为26，下标是[0-25]，里面预先存放了['a','b','d',_,_,_......] 类型是char，方便编辑，char直接使用字母，不用单引号表示。这个数组已经存放了3个元素了，我要插入新元素c ，因为有序数组的条件，我必须按照英文字母排序方式去放置c，把c和数组里已有的有序内容进行比较，就知道c应该在b和d之间（这个比较的过程，计算机会把c和每个元素比较，比前一个大，比后一个小，就是c的位置了。），好了，可以直接插入吗，肯定是不可以的。数组需要把后面的元素妥善安置一下，所以，d被向后移动一个下标，到它的新家-下标为3的内存区域，d原来的位置-下标2的内存区域就放置了c。这样：[a,b,c,d,_,_...]就完成了有序数组的插入。

关键点来了：有序数组的插入会经过 ：-比较——移动——插入-，三个步骤完成。上面的例子只是移动了一个d，如果d后面还有f-z这么多元素的，那就表示右面的所有元素都要移动，这个操作就导致了有序数组的插入效率是很差的，因为“移坑”。

删除：

删除——无论是有序数组，还是无序数组，非末尾的删除，都会导致中间某个index里面的元素不存在，那么后面的元素也需要逐个向前移动，填补这个位置，我称之为“填坑”。我曾经问我自己，就不能空着吗？然后我给了自己一耳光。

遍历：

无论是有序数组还是无序数组，遍历都非常快，因为数组的连续空间，遍历只需要按照下标，挨家挨户敲门就可以了。

总结：

数组是存放数据常见的格式。数组更多适用于读取，无序数组的插入是最快的。有序数组的插入，无序/有序的删除都涉及到后续数据的填坑，所以插入删除效率不高。

下一章是关于数组的排序方法。

课外题：

如果声明了数组后，下标没有放置元素进入，这些下标里有什么呢null，空，0？如果你不确定，动手复制main函数运行一下就知道了。结合java数据类型的初始化，相信这是很简单的。

 public static void main (String[] args){
        int[] ints = new int[5];
        System.out.println("int数组初始化后，元素为：" + ints[4]);
        char[] ars = new char[26];
        System.out.println("char数组初始化后，元素为："+ars[4]+"....");
        String[] strs = new String[5];
        System.out.println("String数组初始化后，元素为："+strs[4]);
        boolean[] boos = new boolean[5];
        System.out.println("String数组初始化后，元素为："+boos[4]);
    }