1 寫作計劃

最近在看《劍指offer》，發現自己有很多的數據結構與算法的基礎知識要復習，《好書一起讀(131)：讓寫作更好》中提到用寫作倒逼閱讀，我很是贊同。所以，計劃以《劍指offer》為中心，以記錄復習心得目的，寫一系列數據結構與算法的文章。

• 文章結構
  文章從概念介紹切入，接著介紹相關的語言細節(以C語言和Python為主)，最後以《劍指offer》中的編程題做結。

2 什麽是數組

一提到數組，我第一時間經典的C語言實現和與之對應的一片定長連續的內存空間。數組的讀寫操作很快，時間復雜度為o(1)，但是因其必須事先指定長度，所以空間利用率不高。數組的下標是數組中元素的標識，可以當做元素的身份證使用，在需要記錄大量數據時，要利用好數組下標。

3 C語言細節

該節分3個部分介紹C語言從數組的必要語言細節。

3.1 數組越界問題

C語言不強制檢查數組下標是否越界，使用時應時刻註意越界問題。

這個是一個毫無意義的問題，因為C語言根本不允許數組越界。
數組越界是一種Undefined behavior，C語言沒規定程序運行結果，編譯器也不保證這個結果。C語言規定這種錯誤編譯器不必指出，所以編譯可能會正常通過，但這依然是一種錯誤，且責任在CODER。
因此這是一個毫無意義的問題，就如同問襪子燉茄子會是什麽味道。只有傻逼才會用襪子燉茄子然後親自嘗嘗——這就是那個“解答”的本質。

作者：薛非
鏈接：https://www.zhihu.com/question/22897368/answer/22999166
來源：知乎
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3.2 數組與指針

本節介紹數組與指針之間的關系以及數組在使用中的註意點。

數組名是特殊的指針

本節介紹數組與指針的共同點和不同點。
以數組int a[10];為例：

int a[10];
int n = 10;
int a[n];    //定義數組時，長度不可以為變量，該語句非法

共同點：通過指針訪問數組元素

• a[i]與*(a+i)、&a[i]和a+i都是等價的。
• 通過等價指針訪問數組

int *pa; 
pa = &a[0];    //指針pa指向數組的0元素地址
pa = a;           //這個寫法和上句等價
x = *(pa+1);
x = a[1];        
 
//這兩句賦值語句等價

不同點：數組名與指針的區別

指針是一個變量，但是數組名不是變量。

int *pa; 
pa = &a[0];    //指針pa是可以被賦值的，其指向地址可以改變
int b[10];
a = b;            //a不可以被賦值，該語句非法

函數中傳遞的數組是指針(地址)

• 以《劍指offer》中的代碼為例：

int GetSize(int data[])
{
    return sizeof(data);
}
int main()
{
    int data1[] ={1, 2, 3, 4, 5};
    int size1 = sizeof(data1);        //此處求數組data1所占字節數
    int  *data2 = data1;
    int size2 = sizeof(data2);        //此處求指針data2所占字節數
    int size3 = GetSize(data1);     //data1的地址被賦值給了局部變量data，所以返回指針data所占字節數 
    printf("%d, %d, %d", size1, size2, size3);
}
//輸出結果為：20, 4, 4

• 傳遞部分數組
  利用數組以指針形式傳遞的特性，我們可以數組的後本部分給函數。如f(&a[3])和f(a+3)，將數組a的後7個元素傳遞給了函數f。

3.3 數組與哈希表

數組可以看做一個簡單的哈希表，其哈希函數為，為元素的關鍵字key。
常用的哈希函數有：

1. 除法哈希法
   
   不太接近2的整數冪的素數適合作為的值
2. 乘法哈希法
   
   其中是取的小數部分，即。
   建議的變量取值為：；。
3. 全域哈希法
   隨機地選擇哈希函數，使之獨立於要存儲的關鍵字。在此不做詳細介紹。

4 編程題

• 在線編程資源
  牛客網在線編程

• 二維數組中的查找
  Python：

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # array 二維列表
    def Find(self, target, array):
        # write code here
        r, c = len(array), len(array[0])
        i, j = 0, c - 1    //選擇合適的開始位置，右上角和左下角都可以
        while (i < r and j >= 0):
            if target < array[i][j]:
                j = j - 1
            elif target > array[i][j]:
                i = i + 1
            else:
                return True
        return False    //之前將return放在while循環中，一直通不過

C語言：
C語言的實現和Python大同小異，牛客網的OJ系統貌似不支持C語言，此處略過。

5 結語

正如《黑客與畫家》所說，編程語言是程序員的思考方式。思考問題的方式是在具體語言的基礎上進行的，如數組，用C語言思考，我看到的是一片定長連續的內存空間；用Python思考，我看到是隨意組合操作的不定長序列，學習不同的語言可以從不同的角度理解同一個概念，打破自己的思維局限。

劍指offer(1)：數組