基础数组的初步探索

# 1. 数组的基本概念

数组是编程中经常使用的数据结构，它可以存储多个相同类型的元素，并通过索引来访问每个元素。在本章中，我们将介绍数组的基本概念，包括数组的定义、特点以及在计算机编程中的应用。

## 1.1 什么是数组

数组是一种线性数据结构，由相同类型的元素按一定顺序排列而成。这种排列既有顺序之分，也有下标之分，即每个元素可以通过一个非负整数索引（下标）来访问。

## 1.2 数组的定义与特点

数组的定义包括元素类型和元素个数两部分。在定义数组时，需要指定元素的类型（如整数、浮点数、字符等）以及数组的长度（即元素的个数）。

数组的特点包括：
- 数组是一组相同类型的数据元素所组成的有序序列。
- 数组的元素可以通过索引（下标）来访问，索引从0开始计数。
- 数组的长度是固定的，一旦定义后就无法改变。
- 数组可以在内存中连续存储，因此支持高效的随机访问。

## 1.3 数组在计算机编程中的应用

数组在计算机编程中有着广泛的应用，例如用于存储一组学生成绩、一组坐标点等。在算法和数据结构中，数组也是重要的基础，它是其他数据结构的基础之一。

以上是数组的基本概念，接下来我们将进一步介绍数组的常见操作。

# 2. 数组的常见操作

数组是一种常见的数据结构，其操作包括创建数组、访问数组元素、修改数组元素、插入元素与删除元素以及数组的遍历等。接下来将对数组的常见操作进行详细介绍。

### 2.1 创建数组

在编程中，可以使用不同的方式创建数组。以Python为例，可以使用以下几种方式创建数组：

# 创建空数组
arr1 = []

# 创建指定长度的数组，元素为0
arr2 = [0] * 5

# 创建包含指定元素的数组
arr3 = [1, 2, 3, 4, 5]

# 使用循环创建数组
arr4 = [i for i in range(5)]

print(arr1)  # 输出：[]
print(arr2)  # 输出：[0, 0, 0, 0, 0]
print(arr3)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5]
print(arr4)  # 输出：[0, 1, 2, 3, 4]

### 2.2 访问数组元素

数组元素的访问可以通过索引来实现，索引从0开始。以Java为例，访问数组元素的示例如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
        // 访问数组元素
        System.out.println(arr[0]);  // 输出：1
        System.out.println(arr[2]);  // 输出：3
    }
}

### 2.3 修改数组元素

可以通过索引来修改数组元素的值。以Go语言为例，修改数组元素的示例如下：

package main

import "fmt"

func main() {
    arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    // 修改数组元素
    arr[1] = 10
    fmt.Println(arr)  // 输出：[1 10 3 4 5]
}

### 2.4 插入元素与删除元素

在大多数编程语言中，数组的长度一般是固定的，因此插入元素与删除元素会涉及到数组的扩容与缩容操作。以JavaScript为例，插入元素与删除元素的示例如下：

let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
// 插入元素
arr.push(6);
console.log(arr);  // 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]

// 删除元素
arr.pop();
console.log(arr);  // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

### 2.5 数组的遍历