数组review

数组

数组(Array)是一种线性的数据结构,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

数据排列像一条线一样的结构,线性表上的数据最多只有前后两个方向,典型的线性表除了数组,还有链表,队列,栈等。

二叉树,图等都不是线性表。

连续内存空间和相同类型

这种好处是支持随机访问,相同类型表示每个元素的大小是固定的,通过下标就能直接找到元素的内存地址。

定义一个10个数字的int数组a.

int[] a = new int[10];

假定首地址是1000(base_address)。一个int占4位,所以a的内存空间是1000--1039.

每一个数组元素的地址base_address+i * dataTypeSize。本例中dataType位int,所以dataTypeSize位4。

a[i]_address=base_address + i * dataTypeSize

高效的查询

通过上面的存储结构就可以知道,通过下标访问数组只需要O(1)的时间。但是查找本身是需要O(logn)【采用二分查找法】。

低效的插入

数组内存的连续性决定了其插入和删除的低效。因为插入和删除都涉及到数组内存的移动。

末尾插入,效率最高,O(1),其他地方插入需要移动,最坏为O(n),平均复杂度为O(n)。

插入优化:对于无需的数组,插入一个元素,可以将当前的元素移动到末尾,然后在当前元素的位置插入待插入的元素,这样插入的复杂度便变成了O(1)。

上图中插入X,把c移动到了末尾,X插入c的位置,避免了大量元素的移动,复杂度为常数级O(1)。

低效的删除

和插入类似,删除也需要搬移数据,保证内存的连续性。

删除默认元素,效率最高,复杂度为O(1),其他地方删除需要移动,最坏为O(n),平均复杂度为O(n)。

删除优化

多个删除操作可以集中在一起操作,这个就会减少数据搬移的次数,从而提高效率。

具体操作是将需要删除的数据先进行标识,等到一定程度后一次性进行删除和内存搬迁。

上图中a,b,c是分三次删除的,先进行标识,等到一定条件后一次性进行真正的删除,这样d,e,f,g,h只需要搬移一次。

posted @ 2021-05-05 22:50  iBrake  阅读(14)  评论(0编辑  收藏  举报