什麼是陣列？

陣列（Array）是一種線性表資料結構。它用一組連續的記憶體空間，來儲存一組具有相同型別的資料。陣列的一個最大特性就是支援下標隨機訪問陣列元素。
補充：
線性表就是資料排成像一條線一樣的結構。每個線性表上的資料最多隻有前和後兩個方向。其實除了陣列，連結串列、佇列、棧等也是線性表結構。
而與它相對立的概念是非線性表，比如二叉樹、堆、圖等。之所以叫非線性，是因為，在非線性表中，資料之間並不是簡單的前後關係。

陣列是如何實現根據下標隨機訪問陣列元素的？

我們拿一個長度為 10 的 int 型別的陣列 int[] a = new int[10] 來舉例。我們在宣告此陣列時，計算機會給我們分配好一塊連續的記憶體空間，這裡我們假設分配的地址是1000～1039，而此時a存放的就是記憶體塊的首地址 base_address = 1000這個地址，那具體怎麼根據下標訪問元素呢？
當計算機需要隨機訪問陣列中的某個元素時，它會首先通過下面的定址公式，計算出該元素儲存的記憶體地址：

a[i]_address = base_address + i * data_type_size

其中 data_type_size 表示陣列中每個元素的大小。我們舉的這個例子裡，陣列中儲存的是 int 型別資料，所以 data_type_size 就為 4 個位元組。通過這個公式，我們就可以根據下標值計算出每個元素的存放的地址，進而拿到該資料，如我們訪問a[0]，即為訪問首地址下的元素，其他的以此類推。

陣列的優點

支援隨機訪問，根據下標隨機訪問的時間複雜度為 O(1)。所以陣列適合查詢。

陣列的缺點

插入和刪除慢，時間複雜度為O(n)。這點剛好和連結串列相反，連結串列的插入和刪除快，時間複雜度為O(1)。

為何陣列插入和刪除低效？

插入：
若有一元素想往int[n]的第k個位置插入資料，需要在k-n的位置往後移。
最好情況時間複雜度 O(1)
最壞情況複雜度為O(n)
平均負責度為O(n)
刪除：
與插入類似，為了保持記憶體的連續性。
最好情況時間複雜度 O(1)
最壞情況複雜度為O(n)
平均負責度為O(n)

如何對陣列插入和刪除操作進行優化？

插入優化：如果陣列中儲存的資料不是有序的，也就是無規律的情況下，假設要在第k個位置插入資料，則可以將第k個位置的資料移到最後，然後將資料直接插入在第K個位置上。這樣時間複雜度就將為 O（1）了。
**刪除優化：**將多次刪除操作集中在一起執行，對要刪除的資料可以先記錄下來，不是馬上刪除，而僅僅是記錄，只有當沒有更多的儲存空間時，再執行真正的刪除操作。這也是 JVM 標記清除垃圾回收演算法的核心思想。

容器和陣列的選擇？

陣列先指定了空間大小
容器如ArrayList可以動態擴容。
1.希望儲存基本型別資料，可以用陣列
2.事先知道資料大小，並且操作簡單，可以用陣列
3.對於業務開發，直接使用容器就足夠了，省時省力。畢竟損耗一丟丟效能，完全不會影響到系統整體的效能。但如果你是做一些非常底層的開發，比如開發網路框架，效能的優化需要做到極致，這個時候陣列就會優於容器，成為首選。

為什麼陣列要從 0 開始編號？

由於陣列是通過定址公式，計算出該元素儲存的記憶體地址：
a[i]_address = base_address + i * data_type_size
如果陣列是從 1 開始計數，那麼就會變成：
a[i]_address = base_address + （i-1）* data_type_size
這樣對於CPU來說，就多了一次減法的指令。為了儘可能的快，所以不採取這種方式。