プログラミング/配列

配列は、同じデータ型を持つ要素を連続したメモリ領域に格納するデータ構造です。配列は、検索、ソート、および要素へのランダムアクセスを高速に実行できるため、多くのプログラミング言語で広く使用されています。配列はまた、多次元配列としても使用でき、行列演算や画像処理などに使用されます。

概要

歴史

配列は、初期のコンピュータシステムによって広く使用された概念の1つです。初期のコンピュータには、制限されたメモリがあり、配列はメモリの使用を最適化するために必要でした。配列は、FORTRANやCOBOLのような初期のプログラミング言語で最初に使用され、その後、C、Java、Pythonなどのプログラミング言語で使用されるようになりました。

プログラミング言語の例と類似のデータ構造

C言語：C言語は、最も基本的な配列の構文を備えたプログラミング言語の1つです。例えば、次のような宣言が可能です。

int array[5]; // 5つの整数を格納する配列を宣言

Java：Javaでは、配列はオブジェクトとして扱われ、配列要素にアクセスするには添字を使用します。次のように宣言されます。

int[] array = new int[5]; // 5つの整数を格納する配列を宣言

Python：Pythonでは、リストと呼ばれる配列に相当するものがあります。リストは、さまざまな型のオブジェクトを含むことができます。例えば、次のように宣言します。

array = [2, 3, 5, 7, 11]

JavaScript：JavaScriptでも、配列はオブジェクトとして扱われます。次のように宣言されます。

let array = [2, 3, 5, 7, 11]; // 5つの整数を格納する配列を宣言

Ruby：Rubyでは、配列は配列リテラルと呼ばれる構文で宣言されます。例えば、次のようになります。

array = [2, 3, 5, 7, 11] # 5つの整数を格納する配列を宣言

Swift：Swiftでは、配列はArrayというデータ型で宣言されます。次のようになります。

var array: [Int] = [2, 3, 5, 7, 11] // 5つの整数を格納する配列を宣言

類似のデータ構造としては、連想配列やマップ、セット、キューなどがあります。 これらは、それぞれ異なる用途に使用され、配列と同様に多くのプログラミング言語で利用されています。 例えば、連想配列は、キーと値のペアを格納するデータ構造であり、キーを使用して値にアクセスできます。 マップは、キーと値のペアを格納するデータ構造であり、キーが一意であることを保証します。 セットは、一意な要素を格納するデータ構造であり、重複する要素を持つことはできません。 キューは、先入れ先出し（FIFO）のデータ構造であり、要素を追加するときは末尾に、取り出すときは先頭から取り出します。