C語言實現資料結構:一.可變陣列
目錄
可變陣列
C語言本身提供的陣列,在定義時就需要指定陣列的長度。然而在一些場景下並不會知道需要用陣列取儲存的資料有多少個,無法明確定義陣列的長度。強行定義一個很大很大的陣列又會浪費機器的記憶體空間。這種情況下就需要一個長度可擴充套件的陣列。
構造陣列
使用結構體來定義可變陣列,包括:①.陣列頭部地址int *array
②陣列長度int szie
typedef struct{
int *array;
int size;
} Array;
實現可變陣列
實現可變陣列的過程包括 建立陣列及 下標查詢、 陣列長度查詢、 擴充套件陣列、 釋放陣列記憶體空間
可執行程式碼如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
const int BLOCK_SIZE = 20;
typedef struct{
int *array;
int size;
} Array;
Array array_create(int init_size)//建立陣列
{
Array a;
a.size = init_size;
a.array = (int*)malloc(sizeof(int)*a.size);
return a;
}
void array_free(Array *a)//釋放陣列記憶體空間
{
free(a->array);
a->array = NULL;
a->size = 0;
}
//封裝
int array_szie(const Array *a)//陣列長度查詢
{
return a->size;
}
void array_inflate(Array *a, int more_size)//擴充套件陣列
{
int *p = (int*)malloc(sizeof(int)*(a->size + more_size));
int i;
for(i=0; i<a->size; ++i)
p[i] = a->array [i];
free(a->array);
a->array = p;
a->size += more_size;
}
int* array_at(Array *a, int index)//陣列下標查詢
{
if(index >= a->size)
array_inflate(a, (index/BLOCK_SIZE+1)*BLOCK_SIZE-a->size);
return &(a->array[index]);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
Array a = array_create(20);
printf("%d\n", array_szie(&a));
*array_at(&a, 0) = 10;
printf("%d\n", *array_at(&a, 0));
int cnt = 0;
int number;
while(1){
scanf("%d", &number);
if(number == -1)
break;
*array_at(&a, ++cnt) = number;
printf("%d %d\n",cnt, number);//輸出下標及對應的值
}
array_free(&a);
return 0;
}
可變陣列的缺點
- 在每一次的擴充套件過程中都需要做一次原陣列的拷貝,時間複雜度為O(n),當陣列很長的時候很浪費時間。
- 每一次擴充套件都新申請一塊大於原陣列空間的新的記憶體區域,再將原陣列記憶體空間釋放出去。當陣列足夠大的時候,可能會出現記憶體中還有空間,陣列卻不能擴充套件的情況。
連結串列這種資料結構就很好的解決了可變陣列存在的缺點。下一篇的內容就是單向連結串列的實現。
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