Python-数组-复习-面试

数组 学习笔记

一、数组基础

1. 定义
   数组是存储在连续内存空间上的同类型数据集合，Python 中一般使用列表 list 模拟数组。

2. 核心特性

• 内存地址连续，下标从 0 开始
• 增、删元素时，需要移动后续元素，操作效率偏低
• 随机访问元素速度快

4. 学习提醒
   数组看似基础，但结合算法场景实现并不简单，一定要多动手手写代码练习。

二、数组五大经典算法题型

1. 二分法

• 适用场景：有序数组查找元素、查找边界
• 核心要点：区间定义保持一致性（循环不变量）
• 区间规范二选一，不可混用：左闭右闭 [left, right] / 左闭右开 [left, right)

2. 双指针法

• 适用场景：原地修改数组、元素筛选、数组反转等
• 经典例题：移除数组指定元素（快慢指针）
• 特点：原地操作，空间复杂度 O(1)，执行效率高

3. 滑动窗口

• 本质：双指针的延伸用法
• 适用场景：连续子数组、连续子串类问题
• 原理：用左右指针划定动态窗口，不断移动/收缩窗口求解

4. 模拟行为（循环模拟）

• 核心思路：按照题目规则，用循环模拟实际操作
• 重点要求：严格遵守循环不变量，处理好下标与边界，防止出错
• 常见题型：矩阵遍历、元素移位、螺旋数组等

5. 前缀和

• 适用场景：区间和、区间差值相关问题，优先使用该思路
• 核心思想：提前预处理前缀和数组，将区间求和转为两数相减
• 优势：预处理完成后，单次查询区间和时间复杂度 O(1)

三、题型速记表格

算法思路	核心用途	关键注意点
二分法	有序数组查找、找边界	区间规则统一，遵守循环不变量
双指针	原地移除元素、数组重构	快慢/左右指针分工清晰
滑动窗口	连续子数组/子串问题	动态维护窗口左右边界
模拟行为	数组/矩阵按规则遍历操作	把控下标、边界与循环不变量
前缀和	多次查询区间和、区间差	先预处理前缀和数组，再做减法运算