第一章、为什么数组的下标一般从0开始编号
提到数组,读者肯定不陌生,甚至还会很自信地说,数组很简单。编程语言中一般会有数组这种数据类型。不过,它不仅是编程语言中的一种数据类型,还是基础的数据结构。尽管数组看起来非常基础,简单,但是深究起来,数组还有很多值得思考的地方。
例如,在大部分编程语言中,数组的下标是从0开始编号的。读者是否想过,为什么数组的下标要从0开始编号,而不是从1开始尼?从1开始编号不是更符合人类的思维习惯吗?读者可以带着这些问题学习本章的内容。
一、数组的定义
什么是数组?
数组的定义中的第一个关键词是“线性表”(linear list)。顾名思义,线性表指的是数据排列成一条线一样的结构。线性表中的数据只有前、后两个方向。其实,除数组之外,本章要讲到的链表,栈和队列都是线性表结构,如图所示:
与线性表相对立的概念是非线性表,如树,图等,如图所示。之所以称为非线性表,是因为数据之间并不是简单的前后关系。
数组的定义中的第二个关键词和第三个关键词是“连续的内存空间”和“相同类型的数据”。正是因为这两个限制,数组才有了一个重要的特性:随机访问。不过,有利就有弊,这两个限制也让数组的很多操作变得非常低效。例如,要想在数组中插入或者删除一个数据,为了保证数组中存储数据的连续性,我们需要做大量的数据搬移工作。