¿Cómo están estructurados los arreglos en programación?

Los arreglos son colecciones ordenadas de elementos del mismo tipo, almacenados en celdas de memoria contiguas (secuenciales).

Características principales:

• Indexación: El acceso a los elementos se realiza mediante un índice que comienza en 0. El índice indica el desplazamiento desde el inicio del arreglo.
• Tamaño: El tamaño del arreglo (cantidad de elementos) es fijo al crearlo en lenguajes de tipado estático o puede cambiar dinámicamente en lenguajes con tipado dinámico (por ejemplo, en Swift Array).
• Tipo de datos: Todos los elementos del arreglo deben tener el mismo tipo de datos.
• Contigüidad: Almacenar los elementos en celdas de memoria contiguas garantiza un acceso rápido a cualquier elemento mediante su índice.

Operaciones:

• Acceso por índice: O(1) - tiempo constante.
• Agregar/eliminar al final: O(1) en promedio para arreglos dinámicos (Swift Array).
• Agregar/eliminar al inicio o en medio: O(n) - tiempo lineal, ya que puede ser necesario desplazar elementos.

Ejemplo en Swift:

// Crear un arreglo de cadenas
var names: [String] = ["Alice", "Bob", "Charlie"]

// Acceder a un elemento por índice
let first_name = names[0] // "Alice"

// Agregar un elemento
names.append("David") // ["Alice", "Bob", "Charlie", "David"]

// Eliminar un elemento
names.remove(at: 1) // ["Alice", "Charlie", "David"]

// Iterar sobre el arreglo
for name in names {
    print(name)
}

Estructura interna (para arreglos dinámicos tipo Swift Array):

Los arreglos dinámicos generalmente se implementan sobre un búfer de memoria asignado de forma estática. Cuando se alcanza la capacidad del búfer, se asigna un nuevo búfer más grande y se copian los elementos antiguos (reallocación). Esto proporciona una amortización de O(1) para agregar al final.