行文风格约定 标题后标注 * 的是选读章节，内容相对较难。如果你的时间有限，建议可以先跳过。 文章中的重要名词会用「括号」 标注，例如「数组 Array」 。建议记住这些名词，包括英文翻译，以便后续阅 读文献时使用。 重点内容、总起句、总结句会被 加粗，此类文字值得特别关注。 专有名词和有特指含义的词句会使用“双引号” 标注，以避免歧义。 0. 写在前面 hello‑algo.com 4 本书 本书的配套代码托管在GitHub 仓库，源代码包含详细注释，配有测试样例，可以直接运行。 ‧ 若学习时间紧张，建议至少将所有代码通读并运行一遍。 ‧ 若时间允许，强烈建议对照着代码自己敲一遍。相比于读代码，写代码的过程往往能带来新的收获。 0. 写在前面 hello‑algo.com 5 Figure 0‑4. 运行代码示例 第一步：安装本地编程环境。参照附录教程，如果已有可直接跳过。 第二步：下载代码仓。如果已经安装 = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex 为什么数组元素索引从 0 开始编号？根据地址计算公式，索引本质上表示的是内存地址偏移量，首个元素的地 址偏移量是 0 ，那么索引是 0 也就很自然了。 访问元素的高效性带来了许多便利。例如，我们可以在 ?(1) 时间内随机获取一个数组中的元素。 // === File: array.swift

行文风格约定 标题后标注 * 的是选读章节，内容相对较难。如果你的时间有限，建议可以先跳过。 文章中的重要名词会用「括号」 标注，例如「数组 Array」 。建议记住这些名词，包括英文翻译，以便后续阅 读文献时使用。 重点内容、总起句、总结句会被 加粗，此类文字值得特别关注。 专有名词和有特指含义的词句会使用“双引号” 标注，以避免歧义。 0. 写在前面 hello‑algo.com 4 本书 本书的配套代码托管在GitHub 仓库，源代码包含详细注释，配有测试样例，可以直接运行。 ‧ 若学习时间紧张，建议至少将所有代码通读并运行一遍。 ‧ 若时间允许，强烈建议对照着代码自己敲一遍。相比于读代码，写代码的过程往往能带来新的收获。 0. 写在前面 hello‑algo.com 5 Figure 0‑4. 运行代码示例 第一步：安装本地编程环境。参照附录教程，如果已有可直接跳过。 第二步：下载代码仓。如果已经安装 = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex 为什么数组元素索引从 0 开始编号？根据地址计算公式，索引本质上表示的是内存地址偏移量，首个元素的地 址偏移量是 0 ，那么索引是 0 也就很自然了。 访问元素的高效性带来了许多便利。例如，我们可以在 ?(1) 时间内随机获取一个数组中的元素。 // === File: array.swift

Array(repeating: false, count: 5) 3.3 数字编码 * Note 在本书中，标题带有 * 符号的是选读章节。如果你时间有限或感到理解困难，可以先跳过，等学完必 读章节后再单独攻克。 第 3 章 数据结构 hello‑algo.com 56 3.3.1 原码、反码和补码 在上一节的表格中我们发现，所有整数类型能够表示的负数都比正数多一个，例如 byte 的取值范围是 4‑2 数组元素的内存地址计算 观察图 4‑2 ，我们发现数组首个元素的索引为 0 ，这似乎有些反直觉，因为从 1 开始计数会更自然。但从地 址计算公式的角度看，索引本质上是内存地址的偏移量。首个元素的地址偏移量是 0 ，因此它的索引为 0 是 合理的。 在数组中访问元素非常高效，我们可以在 ?(1) 时间内随机访问数组中的任意一个元素。 // === File: array.swift === 据，例如 int、double、 string、object 等。 相对地，数组元素则必须是相同类型的，这样才能通过计算偏移量来获取对应元素位置。例如，数组同时包 含 int 和 long 两种类型，单个元素分别占用 4 字节 和 8 字节，此时就不能用以下公式计算偏移量了，因为 数组中包含了两种“元素长度”。 # 元素内存地址 = 数组内存地址（首元素内存地址） + 元素长度 * 元素索引

Array(repeating: false, count: 5) 3.3 数字编码 * Tip 在本书中，标题带有 * 符号的是选读章节。如果你时间有限或感到理解困难，可以先跳过，等学完必 读章节后再单独攻克。 第 3 章 数据结构 www.hello‑algo.com 56 3.3.1 原码、反码和补码 在上一节的表格中我们发现，所有整数类型能够表示的负数都比正数多一个，例如 byte 4‑2 数组元素的内存地址计算 观察图 4‑2 ，我们发现数组首个元素的索引为 0 ，这似乎有些反直觉，因为从 1 开始计数会更自然。但从地 址计算公式的角度看，索引本质上是内存地址的偏移量。首个元素的地址偏移量是 0 ，因此它的索引为 0 是 合理的。 在数组中访问元素非常高效，我们可以在 ?(1) 时间内随机访问数组中的任意一个元素。 // === File: array.swift === 据，例如 int、double、 string、object 等。 相对地，数组元素则必须是相同类型的，这样才能通过计算偏移量来获取对应元素位置。例如，数组同时包 含 int 和 long 两种类型，单个元素分别占用 4 字节和 8 字节，此时就不能用以下公式计算偏移量了，因为数 组中包含了两种“元素长度”。 # 元素内存地址 = 数组内存地址（首元素内存地址） + 元素长度 * 元素索引

数组元素的内存地址计算 观察图 4‑2 ，我们发现数组首个元素的索引为 0 ，这似乎有些反直觉，因为从 1 开始计数会更自然。但从地 址计算公式的角度看，索引的含义本质上是内存地址的偏移量。首个元素的地址偏移量是 0 ，因此它的索引 为 0 也是合理的。 在数组中访问元素是非常高效的，我们可以在 ?(1) 时间内随机访问数组中的任意一个元素。 // === File: array.swift int、double、string、object 等。 相对地，数组元素则必须是相同类型的，这样才能通过计算偏移量来获取对应元素位置。例 如，如果数组同时包含 int 和 long 两种类型，单个元素分别占用 4 bytes 和 8 bytes ，那么此 时就不能用以下公式计算偏移量了，因为数组中包含了两种长度的元素。 # 元素内存地址 = 数组内存地址 + 元素长度 * 元素索引 �

4‑2 数组元素的内存地址计算 观察图 4‑2 ，我们发现数组首个元素的索引为 0 ，这似乎有些反直觉，因为从 1 开始计数会更自然。但从地 址计算公式的角度看，索引本质上是内存地址的偏移量。首个元素的地址偏移量是 0 ，因此它的索引为 0 是 合理的。 在数组中访问元素非常高效，我们可以在 ?(1) 时间内随机访问数组中的任意一个元素。 // === File: array.swift === 据，例如 int、double、 string、object 等。 相对地，数组元素则必须是相同类型的，这样才能通过计算偏移量来获取对应元素位置。例如，数组同时包 含 int 和 long 两种类型，单个元素分别占用 4 字节 和 8 字节，此时就不能用以下公式计算偏移量了，因为 数组中包含了两种“元素长度”。 # 元素内存地址 = 数组内存地址（首元素内存地址） + 元素长度 * 元素索引

4‑2 陣列元素的記憶體位址計算 觀察圖 4‑2 ，我們發現陣列首個元素的索引為 0 ，這似乎有些反直覺，因為從 1 開始計數會更自然。但從位 址計算公式的角度看，索引本質上是記憶體位址的偏移量。首個元素的位址偏移量是 0 ，因此它的索引為 0 是合理的。 在陣列中訪問元素非常高效，我們可以在 ?(1) 時間內隨機訪問陣列中的任意一個元素。 // === File: array.swift === ，例如 int、double、 string、object 等。 相對地，陣列元素則必須是相同型別的，這樣才能透過計算偏移量來獲取對應元素位置。例如，陣列同時包 含 int 和 long 兩種型別，單個元素分別佔用 4 位元組和 8 位元組，此時就不能用以下公式計算偏移量了，因 為陣列中包含了兩種“元素長度”。 # 元素記憶體位址 = 陣列記憶體位址（首元素記憶體位址） + 元素長度 *