c++ 删除数组元素_04.数组(理论篇)

引入开篇问题：

为什么在大部分编程语言中，数组都是从0开始编号。

引入线性表和非线性表：

线性表（Linear List），就是数据排成像一条线一样的结构。每个线性表上的数据最多只有前和后两个方向，包括数组，链表、队列、栈等。

什么是数组？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。

在有些编程语言中比如说python中，数组是用列表来代替的

非线性表，数据之间并不是简单的前后关系，有二叉树、堆、图等，如下图：

数组实现随机访问的方法

数组使用了连续的内存空间和相同类型的数据。使得它可以“随机访问”，但同时也让数组的删除、插入等操作变得非常低效，为了保证连续性，就需要做大量的数据搬移工作。

数组是如何实现根据下标随机访问数组呢？

以一个长度为 10 的 int 类型的数组 int[] a = new int[10]为例。

计算机会给每个内存单元分配一个地址，并通过地址来访问内存中的数据。

下图中，假设计算机给数组 a[10]，分配了一块连续内存空间 1000～1039，其中，内存块的首地址为 base_address = 1000。

当计算机需要随机访问数组中的某个元素时，它会首先通过下面的寻址公式，计算出该元素存储的内存地址：

a[i]_address = base_address + i * data_type_size

• data_type_size 表示数组中每个元素的大小。

上面的数组中存储的是 int 类型数据，所以 data_type_size 就为 4 个字节。

数组查找的时间复杂度

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)。

排好序的数组用二分查找，时间复杂度是 O(logn)；

顺序查找，最好时间复杂度为 O(1)，最差时间复杂度为O(n)，平均时间复杂度为O(n)

均摊时间复杂度为O(n)

数组和链表的区别:

误区：很多人都回答说，“链表适合插入、删除，时间复杂度 O(1