¿En qué consiste la diferencia entre un array y una lista?

El array tiene un tamaño fijo, determinado en su creación. La lista cambia de tamaño dinámicamente al agregar o eliminar elementos.

El acceso a los elementos del array se realiza por índice en O(1). El acceso a los elementos de la lista puede variar, por ejemplo, una lista enlazada simple tiene acceso por índice en O(n), mientras que ArrayList en promedio en O(1).

En un array, los elementos se almacenan en áreas continuas de memoria, lo que proporciona un mejor rendimiento de caché. En una lista, los elementos pueden estar dispersos en la memoria, enlazados por punteros.

Las operaciones de inserción y eliminación en medio del array requieren desplazar todos los elementos posteriores, lo cual puede ser costoso (O(n)). En las listas, estas operaciones pueden ser más eficientes (por ejemplo, en listas enlazadas O(1) si se tiene un puntero al elemento, de lo contrario O(n) para buscar), pero requieren actualizar los punteros.

Los arrays pueden almacenar tipos primitivos directamente. Las listas generalmente almacenan referencias a objetos (envoltorios para tipos primitivos).

// Ejemplo de array
int[] array = new int[5];
array[0] = 10; // Acceso O(1)

// Ejemplo de ArrayList (lista en Java)
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(10); // Añadir O(1) en promedio
list.get(0); // Acceso O(1) en promedio

# Ejemplo de array (numpy array)
import numpy as np
array = np.array([1, 2, 3]) # Tamaño fijo

# Ejemplo de lista
datos_lista = [1, 2, 3]
lista_datos.append(4) # Tamaño dinámico
lista_datos[0] # Acceso O(1)

Comparación:

Característica	Array	Lista
Tamaño	Fijo	Dinámico
Acceso por índice	O(1)	Varía (a menudo O(1) o O(n))
Memoria	Contigua	Puede estar dispersa
Inserción/Eliminación	O(n) en medio	Varía (puede ser O(1))
Tipos de datos	Primitivos y objetos	Normalmente referencias a objetos