什么是数组？

想象一下你去超市购物，需要一个购物篮来装你选购的商品。在编程中，数组就像这个购物篮，它是一个可以存放多个相同类型物品（数据）的容器。

为什么需要数组？

• 避免定义大量单独的变量（想象要管理100个数字，定义100个变量几乎不可能）
• 方便批量处理相同类型的数据
• 数据按顺序存储，便于查找和使用
• 节省内存空间，提高程序效率

数组基本概念

重要术语：

• 元素 – 数组中的每个数据项
• 索引 – 数组元素的位置编号（从0开始）
• 长度 – 数组中元素的总个数
• 类型 – 数组中所有元素必须是同一种数据类型

关键特性：

• 固定大小 – 大多数编程语言中，数组长度在创建时就确定了
• 连续内存 – 数组元素在内存中连续存储
• 随机访问 – 可以通过索引直接访问任意元素
• 下标从0开始 – 第一个元素索引是0，不是1

数组基本操作

1. 创建数组

不同编程语言创建数组的方法有所不同：

// Java
String[] fruits = {"苹果", "香蕉", "橙子"};

// C++
int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

// Python
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]

// JavaScript
let numbers = [10, 20, 30, 40];

2. 访问元素

使用索引来访问数组中的元素：

// 获取第二个元素（索引1）
fruit = fruits[1]  // 返回"香蕉"（在大多数语言中）

// 修改第三个元素
fruits[2] = "猕猴桃"  // 把"橙子"改为"猕猴桃"

3. 遍历数组

逐个访问数组中的每个元素：

// Python示例
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

// 输出:
// 苹果
// 香蕉
// 橙子

4. 常见操作

• 查找元素 – 在数组中搜索特定值
• 插入元素 – 在指定位置添加新元素
• 删除元素 – 移除指定位置的元素
• 排序 – 将元素按特定顺序排列
• 获取长度 – 获取数组中元素总数

数组使用要点

优点：

• 访问速度快 – 通过索引可以直接访问任意元素
• 内存效率高 – 连续存储，占用空间少
• 易于实现 – 所有编程语言都支持数组
• 适合批量处理 – 便于对多个数据执行相同操作

缺点：

• 固定大小 – 创建后大小通常不能改变
• 插入/删除慢 – 需要移动大量元素
• 内存浪费 – 如果分配过大但使用不足

新手常见错误：

• 索引越界 – 访问不存在的索引位置（如长度为5的数组访问索引5）
• 从1开始计数 – 忘记索引从0开始而不是1
• 类型错误 – 在数组中混合不同类型的数据
• 未初始化 – 使用未赋值的数组元素

一维数组 vs 多维数组

一维数组是”一行”数据，多维数组是”多行多列”的数据表格：

• 一维数组：[1, 2, 3, 4]
• 二维数组：[[1,2,3], [4,5,6]]（类似表格）