為什么數(shù)組的下標(biāo)從 0 開(kāi)始?
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首先,我們來(lái)復(fù)習(xí)下數(shù)組的定義
數(shù)組是一組連續(xù)內(nèi)存空間存儲(chǔ)的具有相同類(lèi)型的數(shù)據(jù),整個(gè)排列像一條線(xiàn)一樣,是一種線(xiàn)性表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
那么,問(wèn)題來(lái)了,數(shù)組的下標(biāo)為什么要從 0 開(kāi)始?從 1 開(kāi)始行不行?
端好你的小茶杯,開(kāi)始進(jìn)入正題
數(shù)組之所以廣泛使用,是因?yàn)樗С蛛S機(jī)訪(fǎng)問(wèn)。
什么叫隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)?
數(shù)據(jù)在內(nèi)存中都是按順序存放的,通過(guò)下標(biāo)直接觸達(dá)到某一個(gè)元素存放的位置。
公式:
- Tom哥[n] = base_address + n * data_size
- base_address,表示數(shù)組的首地址
- n,表示偏移量
- data_size,表示數(shù)組類(lèi)型的字節(jié)數(shù)
- ① 讀取上面數(shù)組的 【0】位置的 `微`
- ② 讀取上面數(shù)組的 【9999】位置的 `注`
- 由于基于計(jì)算的內(nèi)存地址讀取數(shù)據(jù),上面兩種情況的耗費(fèi)的時(shí)間是一樣,時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)
注意:想要使用隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn),一定要滿(mǎn)足兩個(gè)條件: 1、連續(xù)的內(nèi)存空間 2、相同類(lèi)型的數(shù)據(jù)
知識(shí)補(bǔ)充:
與隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)對(duì)應(yīng)的是順序訪(fǎng)問(wèn)
順序訪(fǎng)問(wèn):鏈表在內(nèi)存中不是按順序存放的,而是通過(guò)指針連在一起,訪(fǎng)問(wèn)某一元素,必須從鏈頭開(kāi)始順著指針才能找到某一個(gè)元素。
突然,一個(gè)奇怪的念頭冒了出來(lái),假如我們將數(shù)組的首個(gè)下標(biāo)從 1 開(kāi)始 ,會(huì)怎么樣?
我們讀取 下標(biāo)為n 的數(shù)據(jù)
公式:
- Tom哥[n] = base_address + (n-1) * data_size
與上面的公式的區(qū)別,多了一次 n-1 操作
雖然也能讀取數(shù)組中的值,但是多了一次減法的指令運(yùn)算。
數(shù)組是一個(gè)最基礎(chǔ)、最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。要知道我們的上層API內(nèi)部很多都會(huì)依賴(lài)于數(shù)組,而互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用又講究一個(gè)高并發(fā),一言不合就是千萬(wàn)級(jí)QPS,如此高頻的訪(fǎng)問(wèn)量,這個(gè)冗余的減運(yùn)算 就會(huì)放大無(wú)數(shù)倍,產(chǎn)生巨大的性能損耗。
這樣說(shuō),可能大家感受不一定明顯!!!
”我在馬路邊撿到一分錢(qián),把它交到警察叔叔手里邊“。現(xiàn)在再有一分錢(qián),你還會(huì)撿嗎,估計(jì)很多人都看不上眼,但要是全國(guó)人民每人給你一分錢(qián)呢
14億 * 1分錢(qián) = 1400萬(wàn) 人民幣
是不是可以立馬辭職,回家躺平了!
量變引發(fā)質(zhì)變,做軟件開(kāi)發(fā),我們一定要考慮將性能優(yōu)化到極致,骨子里透著工匠精神。