在大部分資料結構和演算法書籍中，陣列作為最基礎的資料型別，是最先被介紹的。一般我們都是這麼定義陣列的。
陣列這種資料結構，是儲存相同資料型別的一塊連續的儲存空間。
解讀一下這個定義的話，那就是：陣列中的資料必須是相同型別的，陣列中的資料必須是連續儲存的。
只有這樣，陣列才能實現根據下標快速地（時間複雜度是O(1)）定位一個元素。
但是，如果你是一名比較喜歡鑽研的程式設計師，你會發現，在你所熟悉的程式語言中，”陣列“這種資料型別，並不一定完全符合上面的定義。比如Javascript這種語言中，陣列中的資料不一定是連續儲存的，也不一定非得是相同型別，甚至陣列可以是變長的。
var arr = new Array(4,'hello', new Date());
複製程式碼除此之外，大部分資料結構和演算法書籍中，在講到二維或者多維陣列中資料的儲存方式的時候，一般都會這麼說:
二維陣列中的資料，是先按行再按列（或者先按列後按行），依次儲存在連續的儲存空間中。
如果二維陣列定義為a[n][m]，那a[i][j]的定址公式為下面這樣（先按行後按列儲存）：
address_a[i][j] = address_base + (i*m+j) * data_size;
但是，在有些程式語言中，二維陣列並不滿足上面的說法和定址公式。比如，Java中的二維陣列，第二維可以是不同長度的，而且第二維的三個陣列（arr[0]、arr[1]、arr[2]）並不是連續儲存。
int arr[][] = new int[3][];
arr[0] = new int[1];
arr[1] = new int[2];
arr[2] = new int[3];
複製程式碼是不是看的一頭霧水？難道資料結構和演算法書籍裡的講解脫離實踐？難道程式語言中的陣列沒有完全按照陣列的定義來設計？哪個對哪個錯呢？
實際上，兩個都沒錯。程式語言中的”陣列“並不完全等同於，我們在講資料結構和演算法的時候，提到的”陣列“。程式語言在實現自己的”陣列“型別的時候，並不是完全遵循資料結構”陣列“的定義，而是針對程式語言自身的特點，做了調整。
在不同的程式語言中，陣列這種資料型別的實現方式都不大相同，我就拿幾個比較典型的程式語言：C/C++、Java、Javascript，來給你展示一下，幾種比較有代表性的陣列實現方式。
1. C/C++中陣列的實現方式
C/C++中的陣列，是非常標準的資料結構中的陣列，也就是連續儲存相同型別的資料的一塊記憶體空間。在C/C++中，不管是基本型別資料，比如int、long、char，還是結構體、物件，在陣列中都是連續儲存的。我舉了一下例子，你可以看下。
int arr[3];
arr[0] = 0;
arr[1] = 1;
arr[2] = 2;
複製程式碼陣列arr中儲存的是int基本型別的資料，對應的記憶體儲存方式，如果用畫圖的方式表示出來的話，就是下面這樣子。從圖中可以看出，資料是儲存在一片連續的記憶體空間中的。
剛剛講的是用陣列儲存基本型別資料的例子，我們再來看：用陣列儲存struct結構體（或者class物件）的例子。
struct Dog {
char a;
char b;
};
struct Dog arr[3];
// 為了節省頁面，放到了一行裡了
arr[0].a = '0'; arr[0].b = '1';
arr[1].a = '2'; arr[1].b = '3';
arr[2].a = '4'; arr[2].b = '5';
複製程式碼如果我們把這個結構體陣列，用畫圖的方式表示出來，就是下面這個樣子。我們發現，結構體陣列中的元素，也是儲存在一片連續的記憶體空間中的。
剛剛講的都是一維陣列的資料儲存方式，我們再來看下，二維陣列的資料儲存方式。注意，多維陣列跟二維陣列大同小異，我們就拿二維陣列來講解。我們來看下面這段程式碼。
struct Dog {
char a;
char b;
};
struct Dog arr[3][2];
複製程式碼我們把上面的struct Dog arr[3][2]對應的資料儲存方式，用圖畫出來的話，就是下面這樣子的。從圖中，我們發現，C/C++的二維陣列，跟資料結構中二維陣列是一樣的，資料是先按行後按列，並且是連續儲存的。
剛剛我們分析了C/C++的基本資料型別陣列、結構體或物件陣列、以及二維陣列。它們的資料儲存方式，完全符合資料結構和演算法中陣列的定義。
你還知道，在其他哪些程式語言中，陣列的定義完全符合資料結構中陣列的定義嗎？
2. Java中陣列的實現方式
看完了C/C++中的陣列，我們再來看下，Java中的陣列。Java中的陣列就有點跟資料結構中陣列的定義不一樣了。我們還是分三種情況來分析。這三種情況分別是：基本資料型別陣列、物件陣列、二維陣列（或多維陣列）。
首先，我們先來看下基本資料型別陣列，也就是說，陣列中儲存的是int、long、char等基本資料型別的資料。我們還是拿一段程式碼來舉例。
int arr[] = new int[3];
arr[0] = 1;
arr[1] = 2;
arr[2] = 3;
複製程式碼如果我們把arr中資料在記憶體中的儲存方式，用圖畫出來的話，就是下面這個樣子的。注意，new申請的空間在堆上，arr儲存在棧上。arr儲存的是陣列空間的首地址。
從圖中來看，在Java中，基本資料型別陣列還是符合資料結構中陣列的定義的。陣列中資料是相同型別的、並且儲存在一片連續的記憶體空間中。
看完了基本資料型別陣列，我們再來看下物件陣列，也就是說，陣列中儲存的不是int、long、char這種基本型別資料了，而是物件。我們還是拿一個例子來說明。
class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
}
Person arr[] = new Person[3];
arr[0] = new Person("0");
arr[1] = new Person("1");
arr[2] = new Person("2");
複製程式碼在上面的程式碼中，陣列arr中儲存是Person物件。同樣，我們還是把陣列中資料在記憶體中的儲存方式，用畫圖的方式表示出來。
從圖中，你有沒有發現，在Java中，物件陣列的儲存方式，已經跟C/C++中物件陣列的儲存方式，不大一樣了。在Java中，物件陣列中儲存的是物件在記憶體中的地址，而非物件本身。物件本身在記憶體中並不是連續儲存的，而是散落在各個地方的。
瞭解了一維陣列的儲存方式，我們再來看下，Java中的二維陣列或者多維陣列。前面也提到了，因為多維陣列跟二維陣列類似，我們還是隻拿二維陣列來講解。
Java中的二維陣列，跟資料結構中二維陣列，有很大區別。在Java中，二維陣列中的第二維，可以是不同長度的。這句話有點不好理解。我舉個例子說明一下。
int arr[][] = new int[3][];
arr[0] = new int[1];
arr[1] = new int[2];
arr[2] = new int[3];
複製程式碼在上面的程式碼中，arr是一個二維陣列，第一維長度是3，第二維的長度各不相同：arr[0]長度是1，arr[1]長度是2，arr[2]長度是3。如果我們把這個陣列在記憶體中的儲存方式，用圖畫出來的話，就是下面這個樣子。
剛剛這個二維陣列儲存的是基本資料型別，我們再來看下，如果二維陣列中儲存的是物件，那又會是怎麼的資料儲存方式呢？我們還是拿個例子來說明。
Person arr[][] = new Person[3][];
arr[0] = new Person[1];
arr[1] = new Person[2];
arr[2] = new Person[3];
arr[0][0] = new Person("0");
arr[1][1] = new Person("1");
複製程式碼在上面的程式碼中，Person arr[][]是一個二維物件陣列。對於它在記憶體中儲存方式，你可以在紙上先畫下，或者在自己腦海中想下，然後，再來對比一下我畫的下面這張圖。
我總結一下。在Java這種程式語言中，陣列這種資料型別，除了儲存基本資料型別的一維陣列之外，物件陣列、二維陣列，都跟資料結構中陣列的定義，有很大區別了。
3. JavaScript中陣列的實現方式
如果我們說，Java中的陣列，只是根據語言自己的特點，在資料結構陣列基礎之上，做的改造的話，那JavaScript這種動態指令碼語言中的陣列，完全就被改的“面目全非”了。
在開頭的時候，我們已經提到過，JavaScript中的陣列，可以儲存不同型別的資料，陣列中的資料也不一定是連續儲存的（按照下標隨機訪問的效率不高），並且還能支援變長陣列。這完全就是跟資料結構中陣列的定義反著的。如果你是一名Web前端工程師，你應該會對此很困惑吧？
實際上，JavaScript中陣列的底層實現原理，已經不是依賴資料結構中的陣列了。也就是說，JavaScript中的陣列只不過是名字叫陣列而已，跟資料結構中陣列沒啥太大關係。
接下來，我們就來看下，JavaScript中的陣列，底層是如何實現的呢？實際上，JavaScript中的陣列，會根據你儲存資料的不同，選擇不從的實現方式。
如果陣列中儲存的是相同型別的資料，那JavaScript就真的用資料結構中陣列來實現。也就是說，會分配一塊連續的記憶體空間來儲存資料。
如果陣列中儲存的是非相同型別的資料，那JavaScript就用類似雜湊表的結構來儲存資料。也就是說，資料並不是連續儲存在記憶體中的。這也是JavaScript陣列支援儲存不同型別資料的原因。
如果你往一個儲存了相同型別資料的陣列中，插入一個不同型別的資料，那JavaScript會將底層的儲存結構，從陣列變成雜湊表。
如果你熟悉JavaScript，你應該知道，JavaScript為了照顧一些底層應用的開發者，還提供了另外一種資料型別，叫做ArrayBuffer。而ArrayBuffer才符合標準的資料結構中陣列的定義。它分配一片連續的記憶體空間，僅僅用來儲存相同型別的資料。
最後，總結
資料結構和演算法先於程式語言出現。程式語言中是一些資料型別，並不能跟資料結構和演算法書籍中講到的經典資料結構，完全一一對應。比如我們今天講到的陣列，很多程式語言中，都會有陣列這種資料型別，而它們往往會根據自己語言的特點，在實現上做了調整。
歡迎留言說說，在你熟悉的語言中，陣列這種資料型別符不符合標準的資料結構中陣列的定義？或者，說一說，還有哪些資料型別，雖然名字跟資料結構中講到的一樣，但在實現上卻有很大不同呢？
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作者：前Google工程師，5萬人訂閱《資料結構和演算法之美》專欄作者。
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