数组概念

数组

数组（Array）是一种基础且广泛使用的数据结构，用于在计算机内存中连续存储相同类型的数据。数组中的每个元素可以通过索引（或下标）来访问，索引通常是从0开始的。数组是一种线性表的数据结构，具有固定大小的存储空间，用于存放具有相同类型的数据。

主要特点

1. 固定大小：数组在声明时就需要指定其大小，即它可以存储的元素的数量。一旦创建，数组的大小就不能改变。如果需要存储更多或更少的元素，通常需要创建一个新的数组。

2. 随机访问：数组中的每个元素都可以通过一个索引（即位置或下标）来快速访问。这使得数组在处理需要频繁访问元素的场景时非常高效。

3. 有序集合：数组中的元素按照一定的顺序排列，可以通过索引来确定每个元素的位置。

4. 类型一致：数组中的所有元素必须是相同类型的。这意味着，如果你有一个整数数组，那么你不能在这个数组中存储字符串或其他类型的数据。

应用场景

• 数据存储：数组是存储固定大小数据集的最简单方式。
• 算法实现：许多算法，如排序、搜索和动态规划等，都依赖于数组来存储和操作数据。
• 性能优化：由于数组支持随机访问，因此在某些情况下，使用数组可以显著提高程序的性能。

局限性

• 固定大小：数组的最大缺点是其大小在创建时就已确定，不能动态调整。这限制了数组的灵活性。
• 类型固定：数组中的所有元素必须是相同类型的，这限制了数组的通用性。

实现方式

• 静态数组：在编译时就确定了大小，大小不能改变。
• 动态数组（如C++中的std::vector，Java中的ArrayList）：在运行时可以动态地增加或减少大小，更灵活但可能涉及额外的性能开销（如内存分配和释放）。