数据结构与算法 - 基础：数组

本篇博客我们介绍数据结构的鼻祖——数组，可以说数组几乎能表示一切的数据结构，在每一门编程语言中，数组都是重要的数据结构，当然每种语言对数组的实现和处理也不相同，但是本质是都是用来存放数据的的结构，这里我们以Java语言为例，来详细介绍Java语言中数组的用法。

在Java中，数组是用来存放同一种数据类型的集合，注意只能存放同一种数据类型(Object类型数组除外)。

1、数组的声明

第一种方式：

数据类型 []  数组名称 = new 数据类型[数组长度];

这里[] 可以放在数组名称的前面，也可以放在数组名称的后面，我们推荐放在数组名称的前面，这样看上去数据类型 [] 表示的很明显是一个数组类型，而放在数组名称后面，则不是那么直观。

eg:Integer [] intArray = new Integer[10]；

第二种方式：

数据类型 [] 数组名称 = {数组元素1，数组元素2，......}

eg：String [] strArray = {"1", "2"， “3”}；

这种方式声明数组的同时直接给定了数组的元素，数组的大小由给定的数组元素个数决定。

2、访问数组元素以及给数组元素赋值

数组是存在下标索引的，通过下标可以获取指定位置的元素，数组下标是从0开始的，也就是说下标 0 对应的就是数组中第 1 个元素，可以很方便的对数组中的元素进行存取操作。

前面数组的声明第二种方式，我们在声明数组的同时，也进行了初始化赋值。

//声明数组,声明一个长度为3，只能存放int类型的数据
int [] myArray = new int[3];
//给myArray第一个元素赋值1
myArray[0] = 1;
//访问myArray的第一个元素
System.out.println(myArray[0]);

上面的myArray 数组，我们只能赋值三个元素，也就是下标从0到2，如果你访问 myArray[3] ，那么会报数组下标越界异常。

3、数组遍历

数组有个 length 属性，是记录数组的长度的，我们可以利用 length 属性来遍历数组。

//声明数组2,声明一个数组元素为 1,2,3的int类型数组
int [] myArray2 = {1,2,3};
for(int i = 0 ; i < myArray2.length ; i++){
    System.out.println(myArray2[i]);
}

通过上面的代码，我们发现数组是能完成一个数据结构所有的功能的，而且实现起来也不难，那数据既然能完成所有的工作，我们实际应用中为啥不用它来进行所有的数据存储呢？那肯定是有原因呢。

数组的局限性分析：

1、 插入快，对于无序数组，上面我们实现的数组就是无序的，即元素没有按照从大到小或者某个特定的顺序排列，只是按照插入的顺序排列。无序数组增加一个元素很简单，只需要在数组末尾添加元素即可，但是有序数组却不一定了，它需要在指定的位置插入。

2、 查找慢，当然如果根据下标来查找是很快的。但是通常我们都是根据元素值来查找，给定一个元素值，对于无序数组，我们需要从数组第一个元素开始遍历，直到找到那个元素。有序数组通过特定的算法查找的速度会比无需数组快，后面我们会讲各种排序算法。

3、 删除慢，根据元素值删除，我们要先找到该元素所处的位置，然后将元素后面的值整体向前面移动一个位置。也需要比较多的时间。

4、 数组一旦创建后，大小就固定了，不能动态扩展数组的元素个数。如果初始化你给一个很大的数组大小，那会白白浪费内存空间，如果给小了，后面数据个数增加了又添加不进去了。

很显然，数组虽然插入快，但是查找和删除都比较慢，而且扩展性差，所以我们一般不会用数组来存储数据，那有没有什么数据结构插入、查找、删除都很快，而且还能动态扩展存储个数大小呢，答案是有的，但是这是建立在很复杂的算法基础上，后面我们也会详细讲解。

02、数据结构与算法 - 基础：数组