为什么数组的下标从 0 开始？

Posted 2021-12-28 微观技术

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大家好，我是Tom哥~

数组，作为技术同学一定不会陌生。天天和它打交道，闭着眼都认识它。

首先，我们来复习下数组的定义

数组是一组连续内存空间存储的具有相同类型的数据，整个排列像一条线一样，是一种线性表数据结构。

那么，问题来了，数组的下标为什么要从 0 开始？从 1 开始行不行？

端好你的小茶杯，开始进入正题

数组之所以广泛使用，是因为它支持随机访问。

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什么叫随机访问？

数据在内存中都是按顺序存放的，通过下标直接触达到某一个元素存放的位置。

公式：

Tom哥[n] = base_address + n * data_size

• base_address，表示数组的首地址

• n，表示偏移量

• data_size，表示数组类型的字节数

① 读取上面数组的 【0】位置的 `微`
② 读取上面数组的 【9999】位置的 `注`

由于基于计算的内存地址读取数据，上面两种情况的耗费的时间是一样，时间复杂度为 O(1)

注意：想要使用随机访问，一定要满足两个条件: 1、连续的内存空间 2、相同类型的数据

知识补充：

与随机访问对应的是顺序访问

顺序访问：链表在内存中不是按顺序存放的，而是通过指针连在一起，访问某一元素，必须从链头开始顺着指针才能找到某一个元素。

突然，一个奇怪的念头冒了出来，假如我们将数组的首个下标从 1 开始 ，会怎么样？

我们读取 下标为n 的数据

公式：

Tom哥[n] = base_address + （n-1） * data_size

与上面的公式的区别，多了一次 n-1 操作

虽然也能读取数组中的值，但是多了一次减法的指令运算。

数组是一个最基础、最简单的数据结构。要知道我们的上层API内部很多都会依赖于数组，而互联网应用又讲究一个高并发，一言不合就是千万级QPS，如此高频的访问量，这个冗余的减运算 就会放大无数倍，产生巨大的性能损耗。

这样说，可能大家感受不一定明显！！！

”我在马路边捡到一分钱，把它交到警察叔叔手里边“。现在再有一分钱，你还会捡吗，估计很多人都看不上眼，但要是全国人民每人给你一分钱呢

14亿 * 1分钱 = 1400万 人民币

是不是可以立马辞职，回家躺平了！

量变引发质变，做软件开发，我们一定要考虑将性能优化到极致，骨子里透着工匠精神。

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关于我：Tom哥，前阿里P7技术专家，出过专利，多年大厂实战经验。欢迎关注，我会持续输出更多经典原创文章，为你大厂助力。

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