专栏学习笔记：为什么很多编程语言中数组都从0开始编号？

两个概念

线性表

除了数组，链表、队列、栈等也是线性表结构。

非线性表

二叉树、堆、图等都是非线性表，之所以叫非先行是因为 数据在非线性表中并不是简单的前后关系。

数组越界问题在java和c中的差别

由于在c语言中，只要不是受限的内存，所有的内存空间都可以是自由访问的。所以当C语言中数组的下标超过了数组的长度，并不会直接出错，而是会出现其他奇怪的问题。

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int main(int argc, char* argv[]){
    int i = 0;
    int arr[3] = {0};
    for(; i<=3; i++){
        arr[i] = 0;
        printf("hello world\n");
    }
    return 0;
}

比如这段C代码，由于循环条件写成了<=3所以 在执行3次以后，数组下标访问越界，这个会造成死循环一致输出hello world问题，这里由于涉及到其他方面的原理，暂不深究，这里贴出作者的讲解和其他读者的评论给大家参考。

而在java中的话，虚拟机就会抛出数组越界异常。

高级语言中的容器

以java为例，作为java程序员可能每天都在使用的ArrayList，就是对数组进行一定程度的封装，比如自动扩容，迭代器等 方便程序员的使用。

容器与数组的选择

既然容器这么好用，那数组是不是就全无用武之地了呢？

当然不是，有些时候，使用数组会更加合适。下面列出的几种常见的情况：

  1. 由于java的ArrayList只能存储Integer、Float等包装类型，不能存储基本类型， 在自动拆箱装箱会有一定的性能消耗。

  2. 如果事先已知数据的大小，那么使用数组会更加方便，在声明数组的时候直接指定好它的大小。研究过ArrayList源代码的同学应该知道，ArraylList底层也是数组，如果不指定初始长度的话，每一次快满了的时候都会自动扩容，而扩容就是使用了数组复制，想象一下，如果你的List有1G的数据，容器扩容到1.5G，就要把这1G的数据复制过去，是不是想想都很费时间。当然，使用ArrayList也可以事先指定好一个大小。关于这一块的源码分析可以看别人的另外一篇文章：https://blog.csdn.net/fighterandknight/article/details/61240861

为什么数组从0开始编号

从存储模型的角度来看，数组的下标说是偏移量更为准确，它的英文offset也正是此意。偏移量就表示了相对于首地址偏移了多少，学过C语言的同学应该记得，如果把数组赋给一个变量， 那它的指针就是指向数组的头节点，而头节点的偏移量就是0。是不是很好理解了？