Python 本身的列表（list）就是一种动态数组，不过也可以手动实现具有动态特性的数组。 ### Python 列表作为动态数组 Python 的列表是动态数组，它可以自动调整大小以容纳新元素。以下是列表作为动态数组的使用示例： ```python # 创建一个空列表 dynamic_array = [] # 添加元素 dynamic_array.append(1) dynamic_array.append(2) dynamic_array.append(3) # 访问元素 print(dynamic_array[0]) # 输出: 1 # 修改元素 dynamic_array[1] = 5 print(dynamic_array) # 输出: [1, 5, 3] # 删除元素 del dynamic_array[2] print(dynamic_array) # 输出: [1, 5] ``` ### 手动实现动态数组 手动实现动态数组时，需要考虑数组的容量、大小以及元素的插入和删除等操作。以下是一个简单的动态数组实现示例： ```python class DynamicArray: def __init__(self, capacity=10): self._data = [None] * capacity # 由于python的list是动态扩展的，而我们要实现底层具有固定容量、占用一段连续的内存空间的数组，所以用None来作为无效元素的标识[^1] self._size = 0 self._capacity = capacity def __len__(self): return self._size def __getitem__(self, index): if index < 0 or index >= self._size: raise IndexError('Index out of range') return self._data[index] def __setitem__(self, index, value): if index < 0 or index >= self._size: raise IndexError('Index out of range') self._data[index] = value def append(self, value): if self._size == self._capacity: self._resize(self._capacity * 2) self._data[self._size] = value self._size += 1 def _resize(self, new_capacity): new_data = [None] * new_capacity for i in range(self._size): new_data[i] = self._data[i] self._data = new_data self._capacity = new_capacity def add(self, index, elem): if index < 0 or index > self._size: # 插入的位置无效 raise Exception('Add Filed. Require 0 <= index <= self._size') if self._size == self._capacity: self._resize(self._capacity * 2) for i in range(self._size - 1, index - 1, -1): self._data[i + 1] = self._data[i] self._data[index] = elem self._size += 1 # 使用自定义动态数组 arr = DynamicArray() arr.append(1) arr.append(2) arr.add(1, 3) print(arr[0]) # 输出: 1 print(len(arr)) # 输出: 3 ``` ### 动态数组的使用场景 动态数组适用于需要频繁添加或删除元素的场景，例如实现栈、队列等数据结构。在处理不确定数量的数据时，动态数组可以根据实际需求自动调整大小，避免了静态数组需要预先分配固定大小的限制。