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<h1 id="41">4.1 数组<a class="headerlink" href="#41" title="Permanent link">¶</a></h1>
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<p>「数组 array」是一种线性数据结构,其将相同类型元素存储在连续的内存空间中。我们将元素在数组中的位置称为该元素的「索引 index」。图 4-1 展示了数组的主要术语和概念。</p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_definition.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组定义与存储方式" src="../array.assets/array_definition.png" /></a></p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_definition.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组定义与存储方式" class="animation-figure" src="../array.assets/array_definition.png" /></a></p>
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<p align="center"> 图 4-1 数组定义与存储方式 </p>
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<h2 id="411">4.1.1 数组常用操作<a class="headerlink" href="#411" title="Permanent link">¶</a></h2>
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<h3 id="2">2. 访问元素<a class="headerlink" href="#2" title="Permanent link">¶</a></h3>
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<p>数组元素被存储在连续的内存空间中,这意味着计算数组元素的内存地址非常容易。给定数组内存地址(即首元素内存地址)和某个元素的索引,我们可以使用图 4-2 所示的公式计算得到该元素的内存地址,从而直接访问此元素。</p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_memory_location_calculation.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组元素的内存地址计算" src="../array.assets/array_memory_location_calculation.png" /></a></p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_memory_location_calculation.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组元素的内存地址计算" class="animation-figure" src="../array.assets/array_memory_location_calculation.png" /></a></p>
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<p align="center"> 图 4-2 数组元素的内存地址计算 </p>
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<p>观察图 4-2 ,我们发现数组首个元素的索引为 <span class="arithmatex">\(0\)</span> ,这似乎有些反直觉,因为从 <span class="arithmatex">\(1\)</span> 开始计数会更自然。但从地址计算公式的角度看,<strong>索引的含义本质上是内存地址的偏移量</strong>。首个元素的地址偏移量是 <span class="arithmatex">\(0\)</span> ,因此它的索引为 <span class="arithmatex">\(0\)</span> 也是合理的。</p>
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<h3 id="3">3. 插入元素<a class="headerlink" href="#3" title="Permanent link">¶</a></h3>
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<p>数组元素在内存中是“紧挨着的”,它们之间没有空间再存放任何数据。如图 4-3 所示,如果想要在数组中间插入一个元素,则需要将该元素之后的所有元素都向后移动一位,之后再把元素赋值给该索引。</p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_insert_element.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组插入元素示例" src="../array.assets/array_insert_element.png" /></a></p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_insert_element.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组插入元素示例" class="animation-figure" src="../array.assets/array_insert_element.png" /></a></p>
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<p align="center"> 图 4-3 数组插入元素示例 </p>
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<p>值得注意的是,由于数组的长度是固定的,因此插入一个元素必定会导致数组尾部元素的“丢失”。我们将这个问题的解决方案留在列表章节中讨论。</p>
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<h3 id="4">4. 删除元素<a class="headerlink" href="#4" title="Permanent link">¶</a></h3>
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<p>同理,如图 4-4 所示,若想要删除索引 <span class="arithmatex">\(i\)</span> 处的元素,则需要把索引 <span class="arithmatex">\(i\)</span> 之后的元素都向前移动一位。</p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_remove_element.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组删除元素示例" src="../array.assets/array_remove_element.png" /></a></p>
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<p><a class="glightbox" href="../array.assets/array_remove_element.png" data-type="image" data-width="100%" data-height="auto" data-desc-position="bottom"><img alt="数组删除元素示例" class="animation-figure" src="../array.assets/array_remove_element.png" /></a></p>
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<p align="center"> 图 4-4 数组删除元素示例 </p>
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<p>请注意,删除元素完成后,原先末尾的元素变得“无意义”了,所以我们无须特意去修改它。</p>
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