1.4　读取

首先来看读取操作。读取操作可以检查数组内某一索引处的值。

计算机从数组中读取仅需要1步。这是因为计算机有能力跳到任意索引的位置，并检查它的值。在["apples", "bananas", "cucumbers", "dates", "elderberries"]这个数组中，如果要检查索引2，那么计算机就会立刻跳转到索引2，并报告它的值"cucumbers"。

为什么检查数组的索引只需要1步呢？原因如下。

计算机的内存就像一大堆格子。在下图中，你可以看到一堆格子，有些是空的，有些包含数据。

虽然这只是计算机内存工作原理的简化示意图，但其本质的确如此。

当程序声明数组时，会分配一段连续的空格子供其使用。如果你要创建一个存储5个元素的数组，那么计算机就会找5个连续的空格子，作为数组使用，如下图所示。

计算机内存的每个格子都有一个地址。这有点儿像街道地址（比如中央大街123号），但它是用数字表示的。每个格子的内存地址都比前一个格子大1，如下图所示。

下图给出了购物清单数组的索引和内存地址。

当计算机读取数组中某一索引的值时，能直接跳转到那个索引，因为它具有如下特性。

(1) 计算机可以一步跳转到任意内存地址。如果让计算机检查内存地址1063存储的数据，那么无须做任何搜索它就能直接读取那个值。打个比方，如果我叫你伸出右手小拇指，那么不需要搜索所有手指你也知道是哪一根。你马上就能找到它。

(2) 当计算机将内存分配给数组时，它会记录数组从哪个内存地址开始。如果让计算机寻找数组的第一个元素，那么它立刻就能跳转到对应的内存地址并找到它。

这两点解释了为什么计算机只用1步就能找到数组的第一个值。计算机只要再做一个简单的加法，就能找到任意索引的值。如果让计算机寻找索引3的值，那么它只需在索引0的内存地址上加3即可。（毕竟内存地址是连续的。）

下面以购物清单数组为例。这个数组开始于内存地址1010。如果让计算机读取索引3的值，它就会经历如下过程。

(1) 数组开始于索引0，其内存地址是1010。

(2) 索引3就在索引0的3个格子之后。

(3) 因为1010 + 3等于1013，所以可以合理推测索引3就在内存地址1013。

一旦计算机知道索引3位于内存地址1013，就能直接跳转过去，读取其中的值"dates"。

因为计算机读取任意索引只需要跳转到其内存地址这一步，所以数组读取是一个高效的操作。尽管我把计算机的思维过程分为3步，但是我们目前只关注跳转到内存地址这一主要步骤。（后续章节会探究如何确定值得关注的步骤。）

只需要1步的操作自然是最快的操作。作为基本数据结构之一，数组正是因为其高效的读取而大显神通。

假如不是询问计算机索引3的值，而是反过来问"dates"的索引呢？这就是接下来要讲的查找操作了。