文章出处：极客时间《数据结构和算法之美》-作者：王争。该系列文章是本人的学习笔记。

如何实现随机访问

数组是一种线性表数据结构。它用一组连续的内存空间，来存储一组具有相同类型的数据。

线性表

线性表的数据最多只有前和后两个方向。数组、栈、队列、链表都是线性表。
非线性表：树、图、堆。

连续的内存空间

$a[i]\_address=base\_address+i\ast data\_type\_size$,data_type_size表示数组中每个元素的大小。
如果数组下标从1开始，那么在查找$a[i]\_address=base\_address+(i-1)\ast data\_type\_size$会多一次减法操作。这可能是大多数语言数组下标从0开始的原因。

与链表的区别

数组支持随机访问，复杂度O(1)。链表适合插入删除。

低效地插入和删除

插入：如果某个位置a[i]已经被占用了，就需要将i到最后一个元素拷贝到i+1到count位置，然后a[i]=val。平均时间复杂度O(n)。
改进策略：大多数时候我们不需要追求顺序性，那么我们可以把a[i]复制到数组末尾，将 当前元素赋值给a[i]。例如数组a[10]，已经存入元素：1，2，3，4，5。现在想插入a[2]=10，那么插入完成后数组变为：1，2，10，4，5，3。

删除：因为内存块是连续的，当删除i位的元素后，从i+1到count的元素需要向前迁移。这样平均复杂度也是O(n)。
删除的改进策略可以是：删除的位置先做标记不做迁移，等空间不够的时候再做迁移。这就是Java虚拟的标记清除算法。

警惕数组越界

数组越界是通常需要处理的问题。在C中数组越界可能会产生意想不到的结果。

容器能否完全替代数组

在某些场合还是用数组不会用容器。例如：
1 数组可以存储基本数据类型，速度上更快。在已知数组大小，并且操作简单的情况下数组是个更好的选择。
2 多维数组一般用数组表示。a[][] 这样的表示比List<List> 这样的结构更容易接受。