什麼是數組?
數組是一種線性表數據結構，它用一組連續的內存空間，來存儲一組具有相同類型的數據。
- 線性表就是數據排成像一條線一樣的結構，每個線性表上的數據最多隻有前和後兩個方向。其實除了數組，鏈表，隊列，棧等也是線性表結構
非線性表，數據之間並不是簡單的前後關係，比如二叉樹，堆，圖等。
2.連續的內存空間和相同類型的數據
優點:隨機訪問
缺點:插入刪除將做大量數據搬移
如何實現隨機訪問?
計算機會給每個內存單元分配一個地址，計算機通過地址來訪問內存中的數據。當計算機需要隨機訪問數組中的某個元素時，會首先通過尋址公式，計算出該元素存儲的內存地址
a[i]_address = base_address + i*data_type_size
查找的時間複雜度
鏈表適合插入，刪除，時間複雜度爲O(1);數組適合查找，查找時間複雜度爲O(1)；
上面這種說法是錯誤的，數組是適合查找操作，但是查找的時間複雜度並不爲O(1)，即便是排好序的數組，你用二分查找，時間複雜度也是O(logn)。所以，應該這樣說，數組支持隨機訪問，根據下標隨機訪問的時間複雜度爲O(1)
低效的”插入”和”刪除”
插入:
數組末尾插入:時間複雜度爲O(1)
數組開頭插入:時間複雜度爲O(n)
因爲我們在每個位置插入元素的概率一樣，所以平均情況時間複雜度爲(1+2+…n)/n=O(n)
優化:數組若無序，插入新的元素時，可以將第K個位置元素移動到數組末尾，把新的元素，插入到第K個位置，此處複雜度爲O(1)
刪除:
和插入一樣，最好O(1)最壞O(n)平均O(n)
提高刪除效率:將多次刪除操作中集中在一起執行，可以記錄下已經被刪除的數據，每次的刪除操作並不是搬移數據，只是記錄數據已經被刪除，當數組沒有更多的存儲空間時，再觸發一次真正的刪除操作。即JVM標記清除垃圾回收算法
數組訪問越界問題:
C語言中的數據越界是一種未決行爲，是編程語言和編譯器都相關的，一般比較難發現的邏輯錯誤。相比之下，Java會有越界檢查
容器能否完全替代數組
容器的優勢:
ArrayList最大的優勢就是可以將很多數組操作的細節封裝起來，比如前面提到的數組插入，刪除數據時需要搬移其他數據等，還有一個就是支持動態擴容。
數組本身在定義的時候需要預先指定大小，因爲需要分配連續的內存空間。如果我們申請了大小爲 10 的數組，當第 11 個數據需要存儲到數組中時，我們就需要重新分配一塊更大的空間，將原來的數據複製過去，然後再將新的數據插入。
如果使用 ArrayList，我們就完全不需要關心底層的擴容邏輯，ArrayList 已經幫我們實現好了。每次存儲空間不夠的時候，它都會將空間自動擴容爲 1.5 倍大小。
不過，這裏需要注意一點，因爲擴容操作涉及內存申請和數據搬移，是比較耗時的。所以，如果事先能確定需要存儲的數據大小，最好在創建 ArrayList 的時候事先指定數據大小。
使用數組的情況:
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Java ArrayList無法存儲基本類型，比如int,long，需要封裝爲Integer,Long類，而自動裝箱和拆箱則有一定的性能消耗，所以如果特別關注性能，或者希望使用基本類型，就可以選用數組
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如果數據大小事先已知，並且對數據的操作非常簡單，用不到ArrayList提供的大部分方法，也可以選用數組
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當要表示多維數組時，用數組往往會更加直觀。比如Object[][] array；而用容器的話則需要這樣定義:ArrayList array。
總結:
對於業務開發，直接使用容器就足夠了，省時省力。畢竟損耗一丟丟性能，完全不會影響到系統整體的性能。但如果你是做一些非常底層的開發，比如開發網絡框架，性能的優化需要做到幾隻，這個時候數組就會優於容器，稱爲首選。