書籍使我變成了一個幸福的人，使我的生活變成輕松而舒适的詩。——高爾基
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前言
我本來準備C語言章節就寫個指針就ok了，在我看來C語言的精華部分就是指針了。但是有很多同學就開始在群裡各種拉扯C語言的其他問題，沒辦法，我是龍叔嘛，想想還是整理一下，把一些重要的C語言知識點都一一更新了吧。C語言指針的内容請點選 指針（上） 和 指針（下），記得點關注，不迷路
數組的基本概念
我們把一組資料的集合稱為數組（Array），它所包含的每一個資料叫做數組元素（Element），所包含的資料的個數稱為數組長度（Length），數組中的每個元素都有一個序号，這個序号從0開始，而不是從我們熟悉的1開始，稱為下标（Index），所包含數組的裡面元素的類型叫做數組類型（Type）。
一句話就說清楚了數組的基本概念，就是這麼簡單，^_^。
數組底層結構探析
1int array[5]; 記憶體布局圖
不要看這個圖簡單，底層就是這樣的。數組是一個整體，它的記憶體是連續的；也就是說，數組元素之間是互相挨着的，彼此之間沒有一點點縫隙。
這一點很重要,連續的記憶體為指針操作（通過指針來通路數組元素）和記憶體處理（整塊記憶體的複制、寫入等）提供了便利，這使得數組可以作為緩存使用。
有同學估計要說什麼叫做指針操作，聽龍叔絮叨下。
1int arr[5] = {1,2,3,4,5};
2printf("%d\n",arr[3]); 看上面的代碼，學過數組都知道arr[3]是取第三個元素的值，那我就要問你了，怎麼取到值的呢？？？
不要慌，龍叔告訴你其實就是指針操作。當我們聲明并定義數組int arr[5] = {1,2,3,4,5}，此時數組被配置設定了5個int大小的空間在棧上，并初始化了數組元素。我們都知道數組名代表數組的首元素的首位址，那麼很明顯就可以得到arr[3] = arr + 3。指針的加減操作詳情請看龍叔公号，微信搜尋 龍躍十二 即可訂閱喔。
數組的運算
1int a[] = {1,2,3,4};
2printf("%d\n",sizeof(a));
3printf("%d\n",sizeof(a+0));
4printf("%d\n",sizeof(*a));
5printf("%d\n",sizeof(a+1));
6printf("%d\n",sizeof(a[1]));
7printf("%d\n",sizeof(&a));
8printf("%d\n",sizeof(&a+1));
9printf("%d\n",sizeof(&a[0]));
10printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));
11//字元數組
12char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};
13printf("%d\n", sizeof(arr));
14printf("%d\n", sizeof(arr+0));
15printf("%d\n", sizeof(*arr));
16printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
17printf("%d\n", sizeof(&arr));
18printf("%d\n", sizeof(&arr+1));
19printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));
20printf("%d\n", strlen(arr));
21printf("%d\n", strlen(arr+0));
22printf("%d\n", strlen(*arr));
23printf("%d\n", strlen(arr[1]));
24printf("%d\n", strlen(&arr));
25printf("%d\n", strlen(&arr+1));
26printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));
27char *p = "abcdef";printf("%d\n", sizeof(p));
28printf("%d\n", sizeof(p+1));
29printf("%d\n", sizeof(*p));
30printf("%d\n", sizeof(p[0]));
31printf("%d\n", sizeof(&p));
32printf("%d\n", sizeof(&p+1));
33printf("%d\n", sizeof(&p[0]+1));
34printf("%d\n", strlen(p));
35printf("%d\n", strlen(p+1));
36printf("%d\n", strlen(*p));
37printf("%d\n", strlen(p[0]));
38printf("%d\n", strlen(&p));
39printf("%d\n", strlen(&p+1));
40printf("%d\n", strlen(&p[0]+1));
41//二維數組
42int a[3][4] = {0};
43printf("%d\n",sizeof(a));
44printf("%d\n",sizeof(a[0][0]));
45printf("%d\n",sizeof(a[0]));
46printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));
47printf("%d\n",sizeof(a+1));
48printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));
49printf("%d\n",sizeof(*a));
50printf("%d\n",sizeof(a[3])); 就這幾個運算，估計會難倒很多同學的，不信你可以把答案寫出來之後在去跑一遍，全對找我拿紅包。
sizeof(數組名)，代表整個數組的位元組數；&數組名，代表取得整個數組的位址。
數組的一些特性
- 嚴格上說數組隻有一維數組。n維數組是在一維數組裡面存放一個(n-1)維數組，掌握以為數組即可。
- 數組的長度指的是數組的元素個數不是數組空間長度。sizeof()關鍵字即可擷取數組總的位元組數，在除以元素類型的位元組數即可得到數組長度。
- C語言并不會判斷數組通路越界，需要程式員判斷越界通路。eg: int arr[5] = {1,2,3,4,5}; int b = arr[10];，這樣通路也是可以拿到元素的，天知道你通路的是誰的資料。
- 數組底層記憶體結構是連續的。正是由于數組結構的連續性便誕生了記憶體的友好性，數組配置設定記憶體是整塊配置設定的，堆記憶體很友好；連續的記憶體是的通路記憶體效率高。
- 數組大小是固定不變的。需要改變大小就需要新開一塊大記憶體的數組，把之前的元素拷貝過來，釋放之前的記憶體。
- 資料根據下标随機通路的時間複雜度為 O(1)
- 資料的插入和删除很低效：
- 如果删除數組末尾的資料，最好情況時間複雜度為 O(1)
- 如果删除開頭的資料，則最壞情況時間複雜度為 O(n)
- 平均情況時間複雜度也為 O(n)。
數組常見問題
數組長度是一個非常量。
1int b;
2scanf("%d",&b);
3int arr[3*b]; 不知道你曾經有沒有寫過這樣的代碼，反正我寫過。數組的長度和記憶體是在程式編譯時就已經确定了的。b的值是在運作時才确定的。有兩個新名詞，程式編譯時&程式運作時。
數組越界通路
1int arr[5] = {1,2,3,4,5};
2printf("%d\n",arr[-1]);
3printf("%d\n",arr[1]);
4printf("%d\n",arr[4]);
5printf("%d\n",arr[5]);
6printf("%d\n",arr[6]); 肉眼可見的錯誤，編譯器竟然沒報錯。
數組相關筆試題目
- 給你一個數組，求一個k值，使得前k個數的方差 + 後面n-k個數的方差最小 ，時間複雜度可以到O(n)。
- 給定一個n個整型元素的數組a，其中有一個元素出現次數超過n / 2，求這個元素。
- 給定一個含有n個元素的數組，找出數組中的兩個元素X和Y使得abs（x-y）最小。
- 在一個二維數組中（每個一維數組的長度相同），每一行都按照從左到右遞增的順序排序，每一列都按照從上到下遞增的順序排序。請完成一個函數，輸入這樣的一個二維數組和一個整數，判斷數組中是否含有該整數。
- 在一個長度為n的數組裡的所有數字都在0到n-1的範圍内。數組中某些數字是重複的，但不知道有幾個數字是重複的。也不知道每個數字重複幾次。請找出數組中任意一個重複的數字。例如，如果輸入長度為7的數組{2,3,1,0,2,5,3}，那麼對應的輸出是第一個重複的數字2。
- 給定一個數組A[0,1,…,n-1],請建構一個數組B[0,1,…,n-1],其中B中的元素B[i]=A[0]A[1]…A[i-1]A[i+1]…A[n-1]。不能使用除法。（注意：規定B[0] = A[1] A[2] … A[n-1]，B[n-1] = A[0] A[1] … A[n-2];）
利用數組可以出很多筆試題目，當然這些題目很多并不是考研數組本身特性大多是考算法基礎的。本節就到這裡了，有什麼不清楚的問題歡迎留言喔，也可私信或mail。
往期精彩回顧：
- 初學程式設計，該如何選擇程式設計語言？
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