leetcode-master/problems/数组理论基础.md

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## 数组理论基础
数组是非常基础的数据结构,在面试中,考察数组的题目一般在思维上都不难,主要是考察对代码的掌控能力
也就是说,想法很简单,但实现起来 可能就不是那么回事了。
首先要知道数组在内存中的存储方式,这样才能真正理解数组相关的面试题
**数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。**
数组可以方便的通过下标索引的方式获取到下标下对应的数据。
举一个字符数组的例子,如图所示:
![算法通关数组](https://code-thinking.cdn.bcebos.com/pics/%E7%AE%97%E6%B3%95%E9%80%9A%E5%85%B3%E6%95%B0%E7%BB%84.png)
需要两点注意的是
* **数组下标都是从0开始的。**
* **数组内存空间的地址是连续的**
正是**因为数组的在内存空间的地址是连续的,所以我们在删除或者增添元素的时候,就难免要移动其他元素的地址。**
例如删除下标为3的元素需要对下标为3的元素后面的所有元素都要做移动操作如图所示
![算法通关数组1](https://code-thinking.cdn.bcebos.com/pics/%E7%AE%97%E6%B3%95%E9%80%9A%E5%85%B3%E6%95%B0%E7%BB%841.png)
而且大家如果使用C++的话要注意vector 和 array的区别vector的底层实现是array严格来讲vector是容器不是数组。
**数组的元素是不能删的,只能覆盖。**
那么二维数组直接上图,大家应该就知道怎么回事了
![算法通关数组2](https://code-thinking.cdn.bcebos.com/pics/%E7%AE%97%E6%B3%95%E9%80%9A%E5%85%B3%E6%95%B0%E7%BB%842.png)
**那么二维数组在内存的空间地址是连续的么?**
不同编程语言的内存管理是不一样的以C++为例在C++中二维数组是连续分布的。
我们来做一个实验C++测试代码如下:
```CPP
void test_arr() {
int array[2][3] = {
{0, 1, 2},
{3, 4, 5}
};
cout << &array[0][0] << " " << &array[0][1] << " " << &array[0][2] << endl;
cout << &array[1][0] << " " << &array[1][1] << " " << &array[1][2] << endl;
}
int main() {
test_arr();
}
```
测试地址为
```
0x7ffee4065820 0x7ffee4065824 0x7ffee4065828
0x7ffee406582c 0x7ffee4065830 0x7ffee4065834
```
注意地址为16进制可以看出二维数组地址是连续一条线的。
一些录友可能看不懂内存地址,我就简单介绍一下, 0x7ffee4065820 与 0x7ffee4065824 差了一个4就是4个字节因为这是一个int型的数组所以两个相邻数组元素地址差4个字节。
0x7ffee4065828 与 0x7ffee406582c 也是差了4个字节在16进制里8 + 4 = cc就是12。
如图:
![数组内存](https://img-blog.csdnimg.cn/20210310150641186.png)
**所以可以看出在C++中二维数组在地址空间上是连续的**
像Java是没有指针的同时也不对程序员暴露其元素的地址寻址操作完全交给虚拟机。
所以看不到每个元素的地址情况这里我以Java为例也做一个实验。
```Java
public static void test_arr() {
int[][] arr = {{1, 2, 3}, {3, 4, 5}, {6, 7, 8}, {9,9,9}};
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
}
```
输出的地址为:
```
[I@7852e922
[I@4e25154f
[I@70dea4e
[I@5c647e05
```
这里的数值也是16进制这不是真正的地址而是经过处理过后的数值了我们也可以看出二维数组的每一行头结点的地址是没有规则的更谈不上连续。
所以Java的二维数组可能是如下排列的方式
![算法通关数组3](https://img-blog.csdnimg.cn/20201214111631844.png)
这里面试中数组相关的理论知识就介绍完了。
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