數組的定義
數組是一種線性表數據結構。它用一組連續的內存空間，來存儲一組具有相同類型的數據。
其中有幾個重要的概念：
- 線性表
- 線性表就是數據排成像線一樣的結構。每個線性表最多隻有前和後兩個方向。
- 是線性表的數據結構有：
- 數組
- 隊列
- 鏈表
- 棧
- 非線性表
- 非線性表則與線性表相反，數據並不是簡單的前後關係。
- 非線性表的數據結構有：
- 樹
- 圖
- 堆
- 連續的內存空間
- 數組在內存中的存儲方式是一組給定長度的連續的空間。
- 連續的空間才使得數組可以實現通過下標隨機訪問。
- 高級語言中的數組能動態擴容均是二次封裝之後的結果，最底層的數據初始化的時候就已經指定好了該數組的長度。
- 存儲相同類型的數據
- 相同類型+連續空間使得數組可以通過下標隨機訪問。
數組的原理
如圖所示，這是一個長度爲5的int數組arr，我們假設起始的內存地址爲1000，那麼第一個元素的內存地址範圍就是：1000-1003，這是因爲一個int佔4個字節。那麼如果我們想要訪問最後元素arr[4]，我們可以很容易的通過起始地址計算出來，1000+4*4 = 1016。那麼最後一個元素就是內存地址1016-1019。這就是數組隨機訪問的原理，並且通過前面的算式，我們可以得出因爲數組下標訪問的計算與數組長度n無關，因此下標訪問的時間複雜度爲O(1)
數組的特點
- 可以直接隨機訪問(依據下標訪問)其中的任意數據
- 隨機訪問數據非常高效
- 低效的插入和刪除
前兩點上面原理裏面已經解釋的很清楚了，這裏我們聊聊數組的插入與刪除。
因爲數組是一組連續的內存空間，那麼不管我們是要往裏面插入或者刪除，都必須涉及到數組插入、刪除節點之後的數據的移動。那麼最理想的情況：直接在數組末尾插入、刪除元素，時間複雜度爲O(1)。最差情況：在數組開啓插入、刪除元素，時間複雜度爲O(n)。因此數據的插入、刪除操作是非常低效的。
操作數組的小技巧
既然我們已經知道了數組插入、刪除的效率問題，那麼我們可以有一些小技巧來優化我們的操作。
- 數組插入操作：如果我們要插入的數組是一個本身就無序的數組，那麼我們可以不需要將數據插到指定位置，直接插入末尾即可，這樣時間複雜度爲O(1)，效率極高。
- 數組刪除操作：如果我們有需求涉及到頻繁的刪除數組中的數據，因爲每次刪除都會造成數據的移動，非常的消耗性能，我們可以先記錄下已經刪除的數據，而不是真正的從數組中刪除，當數組空間不夠時或者刪除操作全部執行完之後，再一次性的刪除全部對應的數據並移動剩餘數據，這樣大大減少了數據 搬移的次數，提高執行效率。（這也是JVM標記清除垃圾回收算法的核心思想）
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