[笔记]《数据结构与算法之美》的第05课：数组：为什么很多编程语言中数组都从0开始编号？

这是我学习《数据结构与算法之美》的第05课：数组：为什么很多编程语言中数组都从0开始编号？

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数组是很多编程语言里的基本数据类型，也是很基础的数据结构。数组的定义是：一种线性表数据结构，使用一组连续的内存空间，存储一组相同类型的数据。

Python 中的数组，可以通过 array 模块来实现：

import array
a = array.array('b',[1,2,3])
print(a)

Python 里的 list 类不是这里讨论的数组，list 类是一种可变的有序数据类型。

随机访问

找到了数组的起始地址，以及每个数据的存储空间(假设为 x)后，要想访问第 n 个数据，就可以马上算出第 n 个数据所在的内存地址，然后走到这个地址上拿出连续的 x 个内存空间，就是需要的数据了。这就是数组的随机访问。

插入数据

为了保持内存的连续性，当往数组中第 i 个位置插入一个数据时，就需要将第 i 到 第 n 的数据全部往后移动一位，先将第 n 个数据移动到第 n+1的位置，然后将第 n-1 的数据移动到 第 n 的位置。。。最后将第 i 个位置上的数据移动到第 i+1的位置上，把新数据写入第i 个位置。平均时间复杂度为 O(n).

删除数据

与插入数据一样，为了保持内存的连续性，删除第 i 个位置的数据时，需要将第 i+1 到 第 n 的数据全部往前移动一位。平均时间复杂度为O(n)。

越界

数组是一组连续的内存空间，它是有起始地址和终止地址的，当指针指向起始地址之前或者终止地址之后时，就算越界了。

容器与数组

容器会将数组的复杂操作封装起来，使数组操作起来变得更简单，而且可以动态扩容。对于性能要求不是非常苛刻的情况，用容器会简单很多。

参考链接

• https://docs.python.org/3.7/library/array.html
• https://docs.python.org/3.7/library/stdtypes.html