数组是各种编译型编程语言（C/C++、Fortran、Java等）中最常见的一种数据结构，是一种把同一类型的数值聚集在一起，用下标快速访问的数据集合。真正的数组定义必须含有以下两条：

　　①必须声明数组中元素的数据类型（例如整数，浮点数，字符等），也就规定了元素是同一数据类型的；

　　②必须声明数组长度，也就是说数组的长度是固定的。

　　数组被声明后会在内存中开辟对应大小的空间。比如声明一个5个整数组成的数组（arr），表示在内存中获取了一个4×5=20字节的空间存放该数组。数组的访问，实际是通过内存地址实现的。例如：arr[3]=3，计算机会用下标编号3乘以整数的字节长度4（3×4=12）作为地址偏移量，然后把指针在内存中从数组开头地址平移12字节，指到arr[3]所在的位置，并给此位置的内存空间赋值为3。

　　数组本质上是内存中一段大小固定、地址连续的存储单元。因此数组空间一经开辟，不可拓展。这意味着如果企图访问超过此数组长度的空间，比如，arr[8]=8，系统会报下标越界。数组结构示意如图下所示。

　　常用的数组有两种：一维数组和二维数组。一维数组是一个长度固定、下标有序的线性序列；二维数组则是一个矩阵结构，本质上是以数组作为数组元素的数组，即“数组的数组”。

　　以上是编译型语言中数组的定义，然而Python是解释型语言，它没有数组。列表最接近数组的的一种数据结构，但列表其实是一种链表。为了后续更好地说明数组的操作，把Python中的列表(list)当数组用。为了使列表更像数组，编写array模块，提供创建数组和数组拷贝功能，代码如下图。

　　下标访问（例如：arr[3]）、创建数组（例如：array.create(3)）、数组拷贝（例如：array.copy(arr1,0,arr2,0,3)）就构成了数组的全部功能。

　　例题１：消除数组中重复元素。

　　将数组[1,23,1,1,1,3,23,5,6,7,9,9,8,5]中重复的数字消除掉，只留下不重复的数字。

　　上题可以有以下三种解决方法：

　　(1)字典（哈希）法，后续学完散列表再讲解。

　　(2)新链表法：创建一个新链表，循环逐一取出数组中的元素并与列表中的元素逐比较，如果没有重复数值就把该元素加入新链表。

　　(3)暴力法：每个元素和后面的元素循环逐一比较，有重复的则删除。

　　这里采用方法(3)，其逻辑是：用双重循环遍历数组，第1重循环中的每个元素和此元素后面的元素逐一比较，发现后面有重复的数据直接删除后面的重复项。用暴力法消除数组中重复元素的算法图解如下图所示。

　　由于真实的数组删除数组中的元素需要把后续的元素前移，本处改用前移不重复项策略。不是删除元素而是把不重复的元素拷贝到数组前面。

　　程序代码：

　　运行结果：

　　练习１：编程将数组[7,23,23,5,1,9,7,9,18,8,7]中重复的数字消除掉，只留下不重复的数字。

　　例题２：求数组中的最大值和次大值。

　　求一个数组的最大值比较简单，声明一个变量，放入数组的第1个元素；然后遍历数组中的元素，逐一和变量中的元素比较，如果比变量元素大，则把变量元素替换为更大的元素；这样循环到队尾时，变量的元素肯定是数组中的最大值。但加上次大值就要麻烦些，看下述求数组最大值和次大值的算法分析。

　　算法分析：声明两个变量，一个存人最大值，另一个存入次大值；循环数组，每个元素先和最大值比较，如果比最大值小，再和次大值比较，比次大值大就赋值给次大值，比最大值还大就用个临时变量先存入原先的最大值，把最大值变量更新后再把临时变量中的原最大值赋值给次大值变量，如此循环完毕，两个变量就分别存储着最大值和次大值。求数组中的最大值和次大值的图解分析如下图所示。

　　循环指针每后移1次，最大值先和指针指向的元素比较大小。如果新元素更大，把原最大值赋值给次大值，最大值换上新值；如果新元素更小，则再和次大值比较，如值更大则替换之。

　　程序代码：

　　运行结果：

　　练习２：编程求数组[23,55,7,9,4,244,88,25,201,179]的最大值、次大值、最小值和次小值。

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参考资料：

１、《Python算法图解》何韬编著　清华大学出版社