数据结构笔记--数组

什么是数组：数组底层是线性表数据结构，是一组连续的内存空间并存储的是同一类型的数据。

数组的特点：

　　1.线性表： 组装的数据像一条线一样的数据结构，数据只有前后两个方向

　　2.连续的内存和同一类型的数据：数组需要的是连续的内存空间，如果内存空间够但不是连续的，也是不行的。只能存储同一种类型的数据。 这两个限制生成了“随机访问”的特性。可以同个寻址公式，根据下标直接查找数据

　　　一维寻址公式：a[i]_address = base_address + i * data_type_size。

　　　二维寻址公式： 假设二维数组的维度为m * n a[i][j]_address = base_address + ( i * n + j) * data_type_size;

查找

　　1.查找：根据下标随机访问，查找的时间复杂度是 O(n)

　　2.插入：在插入前，需要搬运其它的数据（除了在数组最后插入）。 数组最后插入 O(N) ,  中间插入平均复杂度O(N), 最差时间复杂度O(N) .  

　　　　　　插入优化场景： 如果是在指定位置插入数据，可以先把指定位置的数据放到最后面，在把要插入的数据放在这个位置， 这样就避免了数据搬运

　　3.删除：删除也会导致数据搬运，删除最后一个时间复杂度是O(N), 平均和最差都是O(N).

　　　　　　删除优化场景，删除一个元素时先标记这个元素，不真正删除，当内存快要满了的时候，统一删除标记的数据。这样可以避免多次数据搬运  --> JVM的标记清除算法

问题

　　1.数组越界问题：java代码因为有内存管理所以不会有大问题， 但也要注意数组越界问题

　　2.ArrayList自动扩容问题： arraylist相比于数组，封装了很多细节， 比如：插入和删除的数据搬移和提供了自动扩容的功能， 但要警惕自动扩容功能，数据过多是可能会有性能问题