Различия между списками и массивами в программировании

8 апреля 2022 г.

Программисты часто используют списки и массивы при написании кода. И списки, и массивы предлагают множество полезных функций при написании программ. Изучение различий между списками и массивами может помочь вам продолжить развивать свои знания о различных языках программирования. В этой статье мы обсудим определения списка и массива, опишем основные различия и сходства между ними и ответим на некоторые распространенные вопросы о них.

Что такое список?

В программировании список — это упорядоченное расположение элементов. Вы часто используете списки, когда хотите сохранить набор значений, например набор записей в базе данных. Например, вы создаете список диалоговых фраз, на которые затем можете ссылаться позже в коде для создания динамических разговоров между персонажами в видеоигре.

Что такое массив?

Массив — это группа объектов, обычно используемых для хранения значений, которые могут различаться по размеру. Вы часто используете массивы в структурах данных, особенно там, где вы часто обращаетесь к коллекциям. Массив может содержать различные типы данных, такие как строки, целые числа и логические значения. Массивы также могут содержать списки. Например, массив может включать список чисел, где каждое число является экземпляром класса.

Список против массива

Между списками и массивами есть много фундаментальных различий и несколько ключевых сходств. Вот список различий между списками и массивами с описанием каждого из них:

использование

Программисты используют списки для хранения коллекций данных, таких как символы в строке и значения целочисленного массива. Они часто используют списки в качестве аргументов для функций и управляющих структур. Напротив, программисты используют массивы для хранения значений, различающихся по размеру или типу, таких как сумма чисел в массиве. Списки могут содержать элементы только одного типа, такие как целые числа или строки, тогда как массив может содержать элементы, представляющие собой различные типы данных, такие как целые числа, строки и логические значения.

Управление потоком

Программы управляют потоком выполнения путем ветвления или зацикливания. Список не может разветвляться или зацикливаться, в то время как массив может делать и то, и другое. Например, у вас может быть ветвь кода, которая выполняет разные операторы в зависимости от индекса массива. Кроме того, хотя элементы в массиве упорядочены, код может выполнять итерацию только по элементам списка последовательно. Например, вы можете перебрать первые десять элементов списка по порядку.

Точное количество значений

Программисты используют списки для хранения коллекций объектов, где общее количество объектов заранее известно. Программисты часто используют массивы для хранения коллекций объектов, когда им заранее неизвестно общее количество элементов. Например, вы можете захотеть сохранить группу учащихся в классе, чтобы использовать список, поскольку это число конечно и определено.

Индексация

Программист использует индекс для доступа к элементам списка или элемента массива. Это позволяет программистам получать доступ к определенным элементам в списке или массиве с использованием произвольных индексов, например, получать доступ к данным из разных частей приложения, не влияя на общую логику. Кроме того, индексы списка начинаются с 1, тогда как индексы массива начинаются с 0.

Выделение памяти

Программисты выделяют память для хранения списков и массивов. Вы выделяете списки в стеке, в то время как вы выделяете массивы в куче. Это различие приводит к тому, что вы по-разному вызываете их из хранилища при обращении к ним позже в коде.

Вставка и удаление

Функции вставки и удаления также различаются для списков и массивов. Программисты могут вставлять или удалять элементы, добавленные в конец списка, но не в списки, упорядоченные последовательно. Напротив, программисты могут вставлять или удалять элементы в массиве независимо от того, где элемент находится в массиве. Методы insert() и delete() можно использовать для изменения элементов списка.

Масштабируемость

Списки и массивы могут различаться с точки зрения масштабируемости. В некоторых случаях списки не масштабируются, потому что элементы всегда одного типа. Массивы могут хранить различные типы данных.

Типы значений и семантика значений

Типы значений, которые вы можете хранить в типе списка, определяются форматом элемента, тогда как для массива элементы всегда являются значениями определенного типа. Например, если у вас есть строковый объект, и вы хотите сохранить его в массиве, может потребоваться объявить эту переменную как переменную массива, потому что это тип значения.

Часто задаваемые вопросы о списках и массивах

При изучении списков и массивов у вас может возникнуть много общих вопросов. Вот несколько ответов на часто задаваемые вопросы о списках и массивах:

Все ли языки программирования используют списки и массивы?

Не все языки программирования используют списки и массивы. Список и массивы распространены в объектно-ориентированных языках программирования. Например, Python и Java используют списки и массивы.

Как объявить список или массив?

Чтобы создать список, вы можете вставить свои собственные элементы между скобками. Например, в некоторых языках программирования для создания списка строк вы вставляете несколько строк между “[” and “]”. Для создания массива можно указать размер элемента в скобках: “[size]”, где размер – целое число.

Всегда ли списки и массивы неизменяемы?

В некоторых языках программирования вы можете объявить объект как изменяемый, что означает, что вы можете изменять объект. Некоторые языки программирования, такие как Python и Java, имеют неизменяемые списки и массивы. Это означает, что вы не можете изменить их после создания. Хотя это не относится ко многим другим языкам программирования.

Обратите внимание, что ни одна из компаний, упомянутых в этой статье, не связана с компанией Indeed.