数据结构（一）：数组

一、概述

• 定义：数组（Array）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

  • 线性表数据结构：数据排成像一条线那样的线性结构

  • 连续的内存空间：数据在内存里面的存储空间是连续的一块内存

  • 具有相同类型：数组里面的所有数据的数据类型是相同的

• 示例代码

  • int[] array = new int[3];

  • 由上述代码我们可以看出来，使用数组我们需要指定数组的长度

  • Array数组是无法动态扩容的，我们需要预先指定它的长度

二、图示结构

• 上图是数组简单的结构，图中的内存地址是为了方便假设的地址，真实的内存地址要比这复杂

三、操作数组的时间复杂度

• 查询

  • 我们可以直接通过array[index]的方式来访问数组，所以来说，数组支持随机访问，根据下标随机访问的时间复杂度为O(1)

  • 注意：我们并不能笼统的来说数组的查询复杂度为O(1)

• 插入

  

  • 由上图我们可以看出来，在数组指定位置插入一个元素，这个位置之后的所有数据都要往后挪一个位置，所以这种情况的时间复杂度为O(n)；

  • 最理想的状态下是在该数组的尾部插入一个元素，这样一个元素都不用挪动，这时的时间复杂度为O(1)

  • 综上，数组插入的时间复杂度为：O(n)

• 删除

  

  • 删除数组中指定位置的一个元素，删除之后，这个位置之后的所有数据都要向前挪动一个位置，这时时间复杂度为O(n)

  • 如果是删除数组尾部的元素的话，数组中元素都不用挪动，这个时候时间复杂度为O(1)

  • 综上，在数组中删除一个元素的时间复杂度为O(n)

四、动态数组（ArrayList）

• 基本概念和用法：

  • ArrayList可以动态的进行扩容，我们在声明时不需要指定它的长度

  • ArrayList不存储基本数据类型，它存储的是基本数据类型的封装类型

  • 如果声明的时候不指定类型的话，它是可以存储多种类型的数据的

ArrayList list = new ArrayList();
list.add(1 );
list.add("元素");

• 注意事项：

• 因为ArrayList是动态扩容的，当空间不够用时它会自动扩容，自动扩容是要消耗计算机资源的，所以如果我们的数组大小长度是确定的，优先使用Array数组

• 因为ArrayList存储的是基本数据类型的封装类型，所以该数组的存取是需要进行拆箱和装箱操作的，这一点相比Array而言也是比较消耗性能

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