Array Là Gì? Giải Thích Đơn Giản & Dễ Hiểu Nhất

Khi bắt đầu hành trình khám phá code, bạn sẽ gặp gỡ nhiều khái niệm thú vị. Một trong những khái niệm nền tảng và cực kỳ quan trọng chính là Array – hay còn gọi là Mảng. Việc nắm vững Array sẽ mở ra cánh cửa hiểu biết về cách tổ chức và xử lý dữ liệu hiệu quả.

Lập trình thường xuyên yêu cầu chúng ta làm việc với nhiều dữ liệu có liên quan. Thay vì tạo ra hàng trăm, hàng nghìn biến riêng lẻ để lưu trữ từng mẩu dữ liệu một, chúng ta cần một cách hiệu quả hơn để nhóm chúng lại. Array ra đời để giải quyết chính vấn đề này, mang lại sự gọn gàng và khả năng quản lý tập trung.

Array không chỉ là một khái niệm lý thuyết. Nó được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình hiện đại và là viên gạch đầu tiên để xây dựng nên nhiều cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn. Từ việc lưu trữ danh sách tên, điểm số, hay các giá trị cảm biến, array đều đóng vai trò thiết yếu.

Bài viết này được thiết kế đặc biệt cho người mới bắt đầu. Chúng tôi sẽ cùng bạn đi từ định nghĩa cơ bản nhất của array, khám phá cấu trúc bên trong, hiểu cách nó hoạt động trong bộ nhớ, và làm quen với các thao tác phổ biến thông qua nhiều ví dụ minh họa đơn giản, dễ hiểu.

Chúng tôi cam kết cung cấp thông tin chính xác và đáng tin cậy, dựa trên các nguyên tắc cơ bản đã được kiểm chứng trong ngành khoa học máy tính. Mục tiêu là giúp bạn không còn bỡ ngỡ khi nghe đến "array" và tự tin áp dụng nó vào những chương trình đầu tiên của mình.

Hãy cùng bắt đầu hành trình giải mã Array ngay bây giờ nhé!

Array là gì?

Array (hay còn gọi là mảng) là một cấu trúc dữ liệu trong lập trình, dùng để lưu trữ một tập hợp các phần tử có cùng kiểu dữ liệu (thường là vậy) một cách có thứ tự trong bộ nhớ máy tính. Nó giúp tổ chức nhiều dữ liệu liên quan thành một nhóm duy nhất dưới một tên.

Hiểu đơn giản, array giống như một "container" (vật chứa) lớn được chia thành nhiều "ngăn" nhỏ xếp liền kề nhau. Mỗi ngăn này giữ một mẩu dữ liệu riêng biệt. Toàn bộ các ngăn này thuộc về một "array" duy nhất và được quản lý chung.

Mỗi mẩu dữ liệu được lưu trữ trong một "ngăn" của array được gọi là một phần tử (element). Các phần tử này có thể là bất kỳ loại dữ liệu nào mà ngôn ngữ lập trình hỗ trợ, ví dụ: số nguyên, số thực, ký tự, chuỗi văn bản, hoặc thậm chí là các đối tượng phức tạp hơn.

Điểm đặc trưng quan trọng của array là các phần tử được sắp xếp theo một thứ tự nhất định. Thứ tự này không phải là ngẫu nhiên; nó được xác định bởi vị trí của phần tử trong dãy các "ngăn" liền kề. Điều này tạo nên một cấu trúc dữ liệu có tổ chức.

Nhờ có array, thay vì phải khai báo so1, so2, so3, ..., so100 để lưu 100 số, bạn chỉ cần khai báo một array tên là danh_sach_so. Toàn bộ 100 số đó sẽ được lưu trữ bên trong array này, giúp mã nguồn gọn gàng và dễ quản lý hơn rất nhiều.

Khái niệm array xuất hiện trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình phổ biến hiện nay, từ những ngôn ngữ cấp thấp như C, C++ cho đến các ngôn ngữ cấp cao như Java, Python, JavaScript. Tên gọi và cách sử dụng có thể hơi khác nhau, nhưng nguyên lý cốt lõi là tương đồng.

Array là một trong những cấu trúc dữ liệu cơ bản nhất mà mọi lập trình viên cần phải hiểu rõ. Nó là nền tảng để học về các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn như danh sách liên kết (linked list), cây (tree), đồ thị (graph), và nhiều thuật toán quan trọng khác.

Array được cấu tạo như thế nào?

Để hiểu sâu hơn về array, chúng ta cần nhìn vào cấu trúc bên trong của nó. Array không chỉ là một cái tên chung, mà nó có những thành phần cấu tạo nên. Hai thành phần cơ bản nhất là phần tử và chỉ số.

Phần tử (Element) trong Array

Như đã đề cập, mỗi "ô" nhỏ trong array chính là một phần tử (element). Phần tử là đơn vị lưu trữ dữ liệu nhỏ nhất trong array. Mỗi phần tử sẽ chứa một giá trị cụ thể mà bạn muốn lưu trữ, ví dụ như số 5, chữ 'A', hoặc chuỗi "Xin chào".

Số lượng phần tử trong một array xác định kích thước (size) của array đó. Một array có 10 phần tử sẽ có kích thước là 10. Việc xác định và quản lý các phần tử là công việc chính khi làm việc với array.

Giá trị của một phần tử có thể được đọc ra (truy xuất) hoặc thay đổi (cập nhật) trong quá trình chương trình chạy. Điều này cho phép array trở thành một cấu trúc dữ liệu năng động để xử lý thông tin.

Trong nhiều ngôn ngữ lập trình, tất cả các phần tử trong cùng một array phải có cùng một kiểu dữ liệu. Điều này có nghĩa là nếu bạn khai báo một array để lưu số nguyên, bạn không thể lưu trữ chuỗi văn bản hoặc số thực trong cùng array đó. Đây là đặc điểm quan trọng cần ghi nhớ.

Việc yêu cầu cùng kiểu dữ liệu giúp hệ thống quản lý bộ nhớ hiệu quả hơn và tránh các lỗi liên quan đến kiểu dữ liệu khi truy xuất hoặc xử lý các phần tử. Nó đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu trong array.

Chỉ số (Index) trong Array

Làm thế nào để chúng ta biết "ô" nào chứa giá trị nào trong array? Đó là lúc chỉ số (index) phát huy tác dụng. Chỉ số là một số nguyên duy nhất được gán cho mỗi phần tử để xác định vị trí của nó trong array.

Chỉ số cung cấp một cách thức để "đánh địa chỉ" cho từng phần tử. Giống như số nhà trên một con phố, chỉ số giúp bạn đi thẳng đến đúng phần tử mình cần mà không phải xem xét các phần tử khác.

Quy tắc đánh số chỉ số thường bắt đầu từ 0 hoặc 1, tùy thuộc vào ngôn ngữ lập trình bạn sử dụng. Hệ thống đánh số bắt đầu từ 0 (zero-based indexing) là phổ biến nhất trong các ngôn ngữ hiện đại như C, C++, Java, Python, JavaScript.

Với hệ thống đánh số từ 0, phần tử đầu tiên của array có chỉ số là 0, phần tử thứ hai có chỉ số là 1, phần tử thứ ba có chỉ số là 2, và cứ tiếp tục như vậy. Phần tử cuối cùng trong một array có N phần tử sẽ có chỉ số là N-1.

Ví dụ: Một array có 5 phần tử sẽ có các chỉ số từ 0 đến 4. Phần tử tại chỉ số 0 là phần tử đầu tiên, và phần tử tại chỉ số 4 là phần tử cuối cùng.

Việc sử dụng chỉ số để truy cập phần tử là một trong những ưu điểm lớn của array. Nó cho phép truy cập ngẫu nhiên (random access) tới bất kỳ phần tử nào với tốc độ rất nhanh, bất kể array có bao nhiêu phần tử.

Array được lưu trữ trong bộ nhớ như thế nào?

Cách thức array được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính là yếu tố cốt lõi mang lại hiệu quả của nó. Các phần tử của một array thường được lưu trữ liền kề nhau (contiguously) trong một khối bộ nhớ duy nhất.

Tưởng tượng bộ nhớ máy tính như một dãy dài các "ngăn" trống, mỗi ngăn có một địa chỉ riêng. Khi bạn tạo một array, hệ thống sẽ tìm một khối các ngăn trống đủ lớn để chứa tất cả các phần tử của array và cấp phát (allocate) chúng.

Ví dụ, nếu một số nguyên cần 4 byte bộ nhớ và bạn tạo một array 5 số nguyên, hệ thống sẽ cấp phát một khối bộ nhớ liên tục có kích thước 5×4=20 byte. Địa chỉ bộ nhớ của các phần tử sẽ nối tiếp nhau.

Địa chỉ bộ nhớ của phần tử đầu tiên (chỉ số 0) được gọi là địa chỉ cơ sở (base address) của array. Địa chỉ của các phần tử sau đó có thể được tính toán dễ dàng dựa trên địa chỉ cơ sở, chỉ số của phần tử và kích thước của kiểu dữ liệu.

Công thức tính địa chỉ phần tử tại chỉ số i có thể hình dung đơn giản là: Địa chỉ phần tử[i] = Địa chỉ cơ sở + (i * Kích thước kiểu dữ liệu). Công thức này hoạt động hiệu quả nhất với chỉ số bắt đầu từ 0.

Chính nhờ cách lưu trữ liền kề này, việc truy cập vào bất kỳ phần tử nào của array chỉ cần một phép tính đơn giản để xác định địa chỉ bộ nhớ của nó. Điều này giải thích tại sao việc truy cập phần tử bằng chỉ số lại nhanh đến vậy.

Các Đặc Điểm Quan Trọng của Array

Array có một số đặc điểm chính định hình cách chúng ta sử dụng chúng trong lập trình. Nắm vững các đặc điểm này giúp bạn chọn đúng cấu trúc dữ liệu cho bài toán của mình.

Kiểu dữ liệu của Phần tử Array

Như đã nói, trong nhiều ngôn ngữ (đặc biệt là các ngôn ngữ biên dịch tĩnh như C, C++, Java), một đặc điểm nghiêm ngặt của array là tất cả các phần tử phải có cùng một kiểu dữ liệu (homogeneous).

Ví dụ, bạn có thể có một array chỉ chứa số nguyên (int[]), một array chỉ chứa chuỗi ký tự (String[]), nhưng bạn không thể tạo một array vừa chứa số nguyên, vừa chứa chuỗi trong các ngôn ngữ này.

Việc bắt buộc cùng kiểu dữ liệu mang lại lợi ích về hiệu suất và quản lý bộ nhớ. Hệ thống biết chính xác mỗi phần tử chiếm bao nhiêu không gian bộ nhớ, giúp tính toán địa chỉ và cấp phát bộ nhớ hiệu quả hơn.

Tuy nhiên, một số ngôn ngữ lập trình hiện đại hơn (như Python, JavaScript) có các cấu trúc dữ liệu tương tự array (gọi là List trong Python, Array trong JavaScript) cho phép lưu trữ các phần tử có kiểu dữ liệu khác nhau (heterogeneous). Điều này mang lại sự linh hoạt cao hơn.

Mặc dù linh hoạt hơn, các cấu trúc heterogeneous này thường có chi phí hiệu năng hoặc bộ nhớ cao hơn so với array truyền thống do cách thức chúng được triển khai bên dưới. Đối với khái niệm array cơ bản, tính đồng nhất về kiểu dữ liệu là một điểm đặc trưng.

Kích thước của Array

Một đặc điểm quan trọng khác là kích thước của array. Trong nhiều ngôn ngữ, array có kích thước cố định (fixed size). Điều này có nghĩa là khi bạn tạo (khai báo) một array, bạn phải chỉ định số lượng phần tử mà nó có thể chứa, và kích thước này không thể thay đổi được sau đó.

Ví dụ, nếu bạn tạo một array 10 phần tử, nó sẽ luôn có 10 phần tử. Bạn không thể trực tiếp thêm phần tử thứ 11 vào array đó. Nếu cần thêm, bạn phải tạo một array mới có kích thước lớn hơn và sao chép dữ liệu từ array cũ sang.

Array có kích thước cố định mang lại hiệu quả cao về truy cập và quản lý bộ nhớ đơn giản. Tuy nhiên, nhược điểm là bạn cần biết trước (hoặc ước tính) số lượng phần tử tối đa cần lưu trữ. Nếu ước tính sai, có thể dẫn đến lãng phí bộ nhớ (nếu array quá lớn) hoặc tràn bộ nhớ (nếu array quá nhỏ và bạn cố gắng thêm quá nhiều phần tử).

Để khắc phục hạn chế này, nhiều ngôn ngữ cung cấp các cấu trúc dữ liệu kích thước động (dynamic size), như Vector trong C++, ArrayList trong Java, hoặc List trong Python. Các cấu trúc này tự động quản lý việc tăng/giảm kích thước khi bạn thêm hoặc xóa phần tử, thường bằng cách tạo array mới lớn hơn khi cần và sao chép dữ liệu một cách tự động.

Mặc dù được gọi là "động", các cấu trúc này thường được xây dựng dựa trên array có kích thước cố định bên dưới. Việc thay đổi kích thước thực chất là một thao tác tốn kém, nhưng nó được trừu tượng hóa đi để lập trình viên dễ sử dụng hơn.

Array dùng để làm gì trong lập trình? (Mục đích & Ứng dụng cơ bản)

Array là một công cụ cực kỳ linh hoạt và được sử dụng cho vô số mục đích trong lập trình. Mục đích chính là để lưu trữ và quản lý các bộ sưu tập dữ liệu có liên quan một cách hiệu quả.

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất là lưu trữ các danh sách dữ liệu cùng loại. Ví dụ:

• Danh sách điểm của học sinh trong một lớp.
• Danh sách tên của các mặt hàng trong cửa hàng.
• Danh sách các giá trị đo được từ cảm biến.
• Danh sách các tác vụ cần thực hiện.

Array rất hữu ích khi bạn cần truy cập nhanh chóng đến một phần tử cụ thể dựa trên vị trí của nó. Chẳng hạn, để lấy điểm của học sinh thứ 5 trong danh sách, bạn chỉ cần truy cập phần tử tại chỉ số tương ứng (ví dụ chỉ số 4 nếu đếm từ 0).

Array cũng là nền tảng để triển khai nhiều thuật toán cơ bản trong khoa học máy tính. Các thuật toán tìm kiếm (như tìm kiếm tuyến tính, tìm kiếm nhị phân trên array đã sắp xếp) và thuật toán sắp xếp (như sắp xếp nổi bọt, sắp xếp chọn, sắp xếp chèn) đều hoạt động trên cấu trúc dữ liệu array.

Nó còn được dùng để xây dựng các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn. Ví dụ, cấu trúc dữ liệu ngăn xếp (Stack) và hàng đợi (Queue) có thể được triển khai một cách hiệu quả bằng cách sử dụng array làm cấu trúc lưu trữ bên dưới. Bảng băm (Hash Table) đôi khi cũng sử dụng array làm nền tảng.

Array còn được dùng để biểu diễn các ma trận hoặc bảng dữ liệu hai chiều hoặc nhiều chiều. Một ma trận 3x3 có thể được biểu diễn bằng array hai chiều, nơi mỗi phần tử được truy cập bằng hai chỉ số (ví dụ: ma_tran[dong][cot]).

Tóm lại, bất cứ khi nào bạn có một tập hợp dữ liệu cùng loại cần lưu trữ theo thứ tự và cần khả năng truy cập nhanh đến từng mục, array là một trong những lựa chọn cấu trúc dữ liệu đầu tiên và phù hợp nhất cần xem xét.

DỊCH VỤ LIÊN QUAN

Khi bạn đã sẵn sàng đưa ứng dụng của mình lên internet, việc lựa chọn dịch vụ máy chủ phù hợp là rất quan trọng. Nếu bạn bắt đầu với website đơn giản, hãy tham khảo dịch vụ Web Hosting giá rẻ chất lượng uy tín với phần cứng chuyên dụng thế hệ mới. Đối với nhu cầu kiểm soát cao hơn, dịch vụ VPS Hosting giá rẻ uy tín tốc độ cao trên nền bộ xử lý AMD EPYC Gen 3th mang lại môi trường riêng linh hoạt.

Còn với các dự án đòi hỏi hiệu năng cực cao và khả năng mở rộng tức thời, dịch vụ Cloud Server chất lượng giá rẻ cấu hình cao là giải pháp tối ưu. Hệ thống sử dụng SSD NVMe U.2 siêu tốc, băng thông cao, cùng công nghệ ảo hóa tiên tiến đảm bảo dung lượng được tối ưu và sự ổn định cao cấp.

Ví dụ minh họa về Array trong lập trình

Cách tốt nhất để hiểu về array là thông qua các ví dụ code thực tế. Dưới đây là một số ví dụ đơn giản trong các ngôn ngữ phổ biến để minh họa các khái niệm đã học.

Ví dụ khai báo và truy cập Array cơ bản

Ví dụ 1: Python (Sử dụng List - hoạt động như array động)

Trong Python, cấu trúc tương đương array cơ bản nhất và phổ biến nhất là List. List có thể chứa các phần tử khác kiểu dữ liệu và có kích thước động, nhưng cách truy cập bằng chỉ số tương tự array.

Python

 

# Khai báo (tạo) một List (array) chứa các số nguyên
danh_sach_so = [10, 20, 30, 40, 50]

# Truy cập phần tử tại chỉ số 0 (phần tử đầu tiên)
phan_tu_dau = danh_sach_so[0] # phan_tu_dau sẽ có giá trị là 10

# Truy cập phần tử tại chỉ số 3 (phần tử thứ tư)
phan_tu_thu_tu = danh_sach_so[3] # phan_tu_thu_tu sẽ có giá trị là 40

# Cập nhật giá trị của phần tử tại chỉ số 1
danh_sach_so[1] = 25 # List bây giờ là [10, 25, 30, 40, 50]

# In các giá trị
print("Phần tử đầu tiên:", phan_tu_dau)
print("Phần tử thứ tư:", phan_tu_thu_tu)
print("List sau khi cập nhật:", danh_sach_so)

Trong ví dụ này, chúng ta đã tạo một list danh_sach_so với 5 phần tử. Chỉ số bắt đầu từ 0. Chúng ta sử dụng cú pháp ten_array[chi_so] để truy cập và thay đổi giá trị của phần tử.

Ví dụ 2: Java (Sử dụng Array - kích thước cố định, cùng kiểu dữ liệu)

Trong Java, array là cấu trúc có kích thước cố định và yêu cầu cùng kiểu dữ liệu cho tất cả các phần tử.

Java

 

// Khai báo và khởi tạo một array chứa 5 số nguyên
int[] diemSo = {85, 90, 78, 92, 88};

// Truy cập phần tử tại chỉ số 0
int diemDauTien = diemSo[0]; // diemDauTien = 85

// Truy cập phần tử tại chỉ số 2
int diemThuBa = diemSo[2]; // diemThuBa = 78

// Cập nhật giá trị của phần tử tại chỉ số 4
diemSo[4] = 95; // array diemSo bây giờ là {85, 90, 78, 92, 95}

// In các giá trị
System.out.println("Điểm đầu tiên: " + diemDauTien);
System.out.println("Điểm thứ ba: " + diemThuBa);
System.out.println("Array sau khi cập nhật: " + java.util.Arrays.toString(diemSo));

Ví dụ Java minh họa rõ đặc điểm cố định về kiểu dữ liệu (int[]) và kích thước (5 phần tử khi khởi tạo). Việc truy cập và cập nhật cũng dùng chỉ số bắt đầu từ 0.

Ví dụ sử dụng Array trong một bài toán nhỏ

Bài toán: Tính tổng điểm của tất cả học sinh trong một danh sách điểm được lưu trữ bằng array.

Python

 

# Sử dụng List trong Python làm ví dụ Array
diem_cua_hoc_sinh = [75, 88, 92, 60, 85, 95]

# Khởi tạo biến tổng điểm
tong_diem = 0

# Duyệt qua từng phần tử trong array và cộng vào tổng điểm
for diem in diem_cua_hoc_sinh:
  tong_diem = tong_diem + diem
  # Hoặc viết gọn: tong_diem += diem

# In kết quả
print("Danh sách điểm:", diem_cua_hoc_sinh)
print("Tổng điểm của các học sinh là:", tong_diem)

Trong ví dụ này, chúng ta sử dụng một vòng lặp (for loop) để đi qua tất cả các phần tử trong array diem_cua_hoc_sinh. Mỗi lần lặp, chúng ta lấy giá trị của một phần tử (một điểm) và cộng nó vào biến tong_diem đã được khởi tạo ban đầu bằng 0. Cuối cùng, biến tong_diem sẽ chứa kết quả mong muốn.

Ví dụ này minh họa một thao tác rất phổ biến với array: duyệt mảng (iterating) để xử lý từng phần tử một. Đây là cách bạn thường làm để thực hiện các phép tính tổng, tìm giá trị lớn nhất/nhỏ nhất, đếm số lượng phần tử thỏa mãn điều kiện, v.v.

Các Thao Tác Cơ Bản với Array

Làm việc với array bao gồm nhiều thao tác khác nhau. Dưới đây là những thao tác cơ bản nhất mà bạn sẽ thường xuyên sử dụng.

Truy cập phần tử Array

Truy cập phần tử (accessing elements) là hành động đọc hoặc ghi giá trị tại một vị trí cụ thể trong array, sử dụng chỉ số của nó. Đây là thao tác hiệu quả nhất của array nhờ vào cách lưu trữ liền kề trong bộ nhớ.

Khi bạn yêu cầu truy cập phần tử tại chỉ số i, hệ thống có thể tính toán trực tiếp địa chỉ bộ nhớ của phần tử đó dựa trên địa chỉ cơ sở của array, chỉ số i và kích thước kiểu dữ liệu.

Ví dụ: Để lấy giá trị của phần tử thứ 3 trong array my_array (sử dụng chỉ số 0), bạn chỉ cần dùng my_array[2]. Hoạt động này diễn ra rất nhanh, bất kể array có 10 phần tử hay 10 triệu phần tử.

Hiệu suất của thao tác truy cập này được gọi là thời gian hằng số (constant time) hay O(1). Điều này có nghĩa là thời gian thực hiện không phụ thuộc vào số lượng phần tử trong array. Đây là một ưu điểm lớn của array so với một số cấu trúc dữ liệu khác.

Duyệt (lặp qua) Array

Duyệt array (iterating through an array) là quá trình đi qua từng phần tử một trong array, thường là từ đầu đến cuối. Mục đích là để xử lý hoặc kiểm tra từng giá trị trong bộ sưu tập dữ liệu đó.

Các vòng lặp là công cụ chính để duyệt array. Bạn có thể sử dụng vòng lặp for truyền thống (sử dụng chỉ số để truy cập từng phần tử: for i from 0 to kich_thuoc-1: process(array[i])) hoặc vòng lặp for-each (nếu ngôn ngữ hỗ trợ, duyệt trực tiếp trên các phần tử mà không cần chỉ số: for element in array: process(element)).

Ví dụ về duyệt array trong Python:

Python

 

ten_cac_mon_hoc = ["Toán", "Lý", "Hóa", "Tin học"]

# Duyệt bằng vòng lặp for-each (phổ biến trong Python)
print("Danh sách môn học:")
for mon in ten_cac_mon_hoc:
  print(mon)

# Duyệt bằng chỉ số (cũng có thể làm)
print("\nDanh sách môn học (dùng chỉ số):")
for i in range(len(ten_cac_mon_hoc)): # len() trả về kích thước
  print("Môn thứ", i+1, ":", ten_cac_mon_hoc[i]) # i+1 cho dễ đọc

Việc duyệt array là cần thiết cho các bài toán như tính tổng (như ví dụ trên), tìm kiếm một giá trị cụ thể, thống kê tần suất xuất hiện, hoặc áp dụng một hàm xử lý lên tất cả các phần tử.

Thêm/Xóa/Cập nhật phần tử (lưu ý tùy loại Array)

• Cập nhật (Updating): Thay đổi giá trị của một phần tử tại một chỉ số đã tồn tại là một thao tác rất nhanh, tương tự như truy cập (O(1)). Bạn chỉ cần xác định phần tử bằng chỉ số và gán giá trị mới cho nó. Ví dụ: my_array[2] = gia_tri_moi.
• Thêm (Adding) / Xóa (Deleting): Đối với array có kích thước cố định, việc thêm hoặc xóa phần tử thực sự không được hỗ trợ trực tiếp. Nếu muốn "thêm" một phần tử mới khi array đã đầy, bạn phải tạo một array mới lớn hơn và sao chép dữ liệu. Nếu muốn "xóa" một phần tử, bạn thường phải dời các phần tử sau nó lên để lấp đầy chỗ trống, hoặc đánh dấu vị trí đó là "trống" một cách logic. Cả hai cách này đều tốn kém thời gian, đặc biệt khi thêm/xóa ở đầu hoặc giữa array (phải dời nhiều phần tử).
• Đối với các cấu trúc kích thước động (như List trong Python, ArrayList trong Java), việc thêm/xóa phần tử được cung cấp bởi các phương thức có sẵn. Tuy nhiên, bạn cần hiểu rằng các thao tác thêm/xóa ở đầu hoặc giữa list vẫn có thể tốn kém thời gian do cần dời các phần tử khác để duy trì thứ tự (độ phức tạp trung bình O(n), với n là số phần tử cần dời). Thao tác thêm vào cuối list thường nhanh hơn (O(1) trung bình), nhưng đôi khi vẫn cần tạo array mới lớn hơn khi array cũ đầy (O(n)).

Array khác gì so với List (hoặc một cấu trúc dữ liệu tương tự khác)?

Khi mới học lập trình, bạn có thể gặp khái niệm Array và sau đó là List hoặc các cấu trúc dữ liệu khác trông có vẻ tương đồng. Sự khác biệt chính nằm ở đặc điểm cố định/động về kích thước và tính đồng nhất/không đồng nhất về kiểu dữ liệu.

Đặc điểm	Array (truyền thống, kích thước cố định)	List (ví dụ Python List, Java ArrayList)
Kích thước	Cố định khi khai báo, không thể thay đổi trực tiếp	Động, có thể tự động tăng/giảm khi thêm/xóa
Kiểu dữ liệu phần tử	Thường là đồng nhất (cùng kiểu)	Thường là không đồng nhất (có thể chứa nhiều kiểu), tùy ngôn ngữ
Lưu trữ bộ nhớ	Liền kề (contiguous)	Có thể liền kề (như ArrayList) hoặc phân tán (như LinkedList), thường trừu tượng hóa đi
Truy cập bằng chỉ số	Rất nhanh (O(1))	Nhanh (thường O(1) đối với List dựa trên Array)
Thêm/Xóa ở giữa	Tốn kém (phải dời/sao chép), không hỗ trợ trực tiếp	Tốn kém (phải dời), nhưng được hỗ trợ phương thức
Thêm vào cuối	Tốn kém (nếu array đầy)	Nhanh (O(1) trung bình)
Phổ biến trong	C, C++, Java (array gốc)	Python (List), Java (ArrayList), C++ (Vector)

Xuất sang Trang tính

Khi nào nên dùng Array truyền thống?

• Khi bạn biết chính xác hoặc có thể ước tính gần đúng số lượng phần tử cần lưu trữ.
• Khi hiệu suất truy cập ngẫu nhiên và quản lý bộ nhớ hiệu quả là ưu tiên hàng đầu.
• Khi bạn làm việc trong các môi trường lập trình cấp thấp hơn hoặc cần kiểm soát chặt chẽ bộ nhớ.

Khi nào nên dùng List (hoặc cấu trúc động tương tự)?

• Khi số lượng phần tử thay đổi thường xuyên và bạn không biết trước kích thước cuối cùng.
• Khi bạn cần sự linh hoạt trong việc thêm và xóa phần tử mà không muốn tự mình quản lý việc cấp phát lại bộ nhớ.
• Khi bạn làm việc trong các ngôn ngữ cấp cao có sẵn các cấu trúc động tiện lợi.

Trong thực tế, các cấu trúc dữ liệu động như List hoặc Vector thường được sử dụng phổ biến hơn trong nhiều ứng dụng hàng ngày vì sự tiện lợi của chúng, mặc dù Array truyền thống vẫn giữ vai trò quan trọng trong các tình huống cần hiệu suất tối ưu hoặc khi làm việc với các hệ thống nhúng, lập trình hệ thống.

Tổng kết về Array

Array là một trong những khái niệm cơ bản và quan trọng nhất mà bạn sẽ học trong lập trình. Nó cung cấp một cách thức hiệu quả để lưu trữ và tổ chức một tập hợp các dữ liệu có liên quan.

Những điểm chính cần ghi nhớ về array bao gồm:

• Nó là một cấu trúc dữ liệu để nhóm các phần tử lại.
• Các phần tử thường có cùng kiểu dữ liệu và được lưu trữ có thứ tự.
• Bạn truy cập từng phần tử bằng chỉ số (thường bắt đầu từ 0).
• Các phần tử được lưu trữ liền kề trong bộ nhớ, giúp truy cập bằng chỉ số cực kỳ nhanh.
• Array truyền thống có kích thước cố định, trong khi các cấu trúc tương tự có thể động.

Việc nắm vững array không chỉ giúp bạn giải quyết các bài toán đơn giản mà còn là bước đệm vững chắc để tiếp cận các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn và hiểu sâu sắc hơn về cách máy tính quản lý dữ liệu.

Hy vọng bài viết này đã giúp bạn có cái nhìn rõ ràng và dễ hiểu về array. Hãy thử viết những đoạn code đầu tiên của bạn để làm quen với việc khai báo, truy cập và duyệt array trong ngôn ngữ lập trình mà bạn đang học nhé! Thực hành là cách tốt nhất để củng cố kiến thức.

Nguồn biên tập: https://interdata.vn/blog/array-la-gi/