数组的定义

• 线性
• 内存连续

数组是一个线性的以及内存连续的数据结构. 就是数组有前后顺序, 而且是一个挨着一个. 就跟买奶茶排队一样, 挨个排好.

线性结构

具有线性的结构:

• 数组
• 队列
• 链表
• 栈

可以就是有前后顺序, 先来后到, 从前一个可以找到后一个.

非线性结构

• 树形
• 图

非线性结构就是没有前后之分, 是比较复杂的结构.

内存连续

内存连续就是指, 存放的地方都是挨着的.

比方说:

const arr: number[] = [1, 2, 3, 4, 5]

在内存中表示:

给内存分配1000-1021的区域, 用来存放数组arr. 他们需要连续挨着.

那么我们怎么去访问数组中的数据的呢?

随机访问

就是以下公式去访问

a[i]_address = base_address + i * data_type_size

base_address: 就是指内存的开始. 例子中指的是: 1000

data_type_size: 指的是存储数据需要用多少内存.

i: 是数组中的第几个.

这样就能访问到内存地址中存储的数据了.

可以看到数组支持随机访问, 用下标去随机访问的时间复杂度为 O(1)

数组的劣势

数组为了保持内存数据的连续性，会导致插入、删除这两个操作比较低效。

插入

还是以排队来举例, 当我们排队的时候, 有个人要插队, 会让排在后面的人非常不爽.

可以看到当插入之后, 后面的每个人都需要往后移动一个位置. 这可是一个大动作了.

删除

删除相当于就是中间有个人排着排着, 不排了, 人走了. 后面的所有人都得向前移动一步, 也是个大动作了.

删除优化

当然了, 如果每次删除都移动数组的话, 内存开销会比较大, 影响性能, 咱们可以将多次删除合并, 一起操作, 减少移动.

数组为何从0开始?

对比一下从0开始, 和从1开始公式的不同

从0开始:

a[k]_address = base_address + k * type_size

从1开始:

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

从1开始会多一次-1的cpu指令, 性能会差一点.