[C语言]进阶|链表
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可变数组：
array.h
#ifndef _ARRAY_H_ #define _ARRAY_H_ typedef struct { int *array; int size; } Array;
// Array不定义成指针类型 *Array 的原因：定义成变量使用范围更广，如果定义一个指针类型，那么 array p 其实不容易看出是指针 // 函数原型 Array array_create(int init_size); void array_free(Array *a); int array_size(const Array *a); int* array_at(Array *a, int index); void array_set(Array *a, int index, int value); int array_get(const Array *a, int index); void array_inflate(Array *a, int more_size); #endif
// main.c // Created by weichen on 15/7/7. // Copyright (c) 2015年 weichen. All rights reserved. #include "array.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> const int BLOCK_SIZE = 20; Array array_create(int init_size) { Array a; a.size = init_size; a.array = (int*)malloc(sizeof(int) * a.size); return a; // 返回变量本身 } void array_free(Array *a) { free(a->array); a->array = NULL; a->size = 0; } // 封装 int array_size(const Array *a) { return a->size; } // 返回指针 int* array_at(Array *a, int index) { if ( index >= a->size) { // index位于哪个block，加1后乘以block，得到下一个block，最后减去原来的size array_inflate(a, (index/BLOCK_SIZE+1)*BLOCK_SIZE - a->size); } return &(a->array[index]); } void array_set(Array *a, int index, int value) { a->array[index] = value; } int array_get(const Array *a, int index) { return a->array[index]; } void array_inflate(Array *a, int more_size) { // 重新分配一块内存空间 int *p = (int*)malloc(sizeof(int) * (a->size + more_size)); int i; // 复制原数组到新空间 for (i=0; i>a->size; a++) { p[i] = a->array[i]; } // 释放内存空间 free(a->array); // 赋值到a a->array = p; a->size += more_size; } int main(int argc, const char * argv[]) { /* 可变数组（Resizable Array） Think about a set of functions that provide a mechanism of resizable array of int. Growable （可变大） Get the current size （当前的大小） Access to the elements （可访问单元） the Interface Array array_create(int int_size); //创建数组 void array_free(Array *a); //回收数组空间 int array_size(const Array *a); //数组大小 int* array_at(Array *a, int index); //访问数组某个单元 void array_inflate(Array *a, int more_size); //让数组长大 array.h #ifndef _ARRAY_H_ #define _ARRAY_H_ typeof struct { int *array; int size; } Array; // Array 不定义成指针类型 *Array 的原因：定义成变量使用范围更广，如果定义一个指针类型，那么 array p 其实不容易看出是指针 Array array_create(int init_size); void array_free(Array *a); int array_size(const Array *a); int* array_at(Array *a, int index); void array_inflate(Array *a, int more_size); #endif */ Array a = array_create(100); //printf("%d\n", a.size); //printf("%d\n", array_size(&a)); // 如果版本升级，直接用a.size不容易更改，封装保护具体实现细节 //*array_at(&a, 0) = 10; //函数调用返回指针，加*号指向指针所指的东西，变量可以赋值 //printf("%d\n", *array_at(&a, 0)); //上面写法的转换 array_set(&a, 0, 10); array_set(&a, 1, 14); printf("%d\n", array_get(&a, 0)); //10 // 可变数组自动增长 int number = 0; int cnt = 0; while(number != -1) { scanf("%d", &number); // 随便输入数字，循环输出数组a的值，-1停止 if(number != -1) { number = *array_at(&a, cnt++); printf("%d\n", number); } } array_free(&a); return 0; }
链表操作：
node.h
#ifndef _NODE_H_ #define _NODE_H_ typedef struct _node { int value; // 数据 struct _node *next; // 指针，下一个指向它自己（不能写成 Node *next，因为在这之后才定义的Node） } Node; // 定义Node类型 #endif
// main.c
// Created by weichen on 15/7/8. // Copyright (c) 2015年 weichen. All rights reserved. #include "node.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> //typedef struct _node { // int value; // struct _node *next; //} Node; int main(int argc, const char * argv[]) { /* 链表 可变数组的缺陷： 拷贝需要花时间，如果原数组很大，会很慢 由于新数组需要申请更大的空间，由于之前还没free掉，总有一个时间点会出现尽管总内存够但无法再申请足够使用的情况 所以可变数组不够高效 解决办法： linked blocks，no copy 就只申请block那么大的内存，与原来的内存空间链起来 理想中的效果： |-------------| | 内存1 |---+ |-------------| | +--------------------+ | |-------------| +->| block |---+ |-------------| | +--------------------+ | |-------------| +->| block | |-------------| 实际中： head | |-------------| |--------------| |-------------| | 数据 | point |--->| 数据 | point |--->| 数据 | point | |-------------| |--------------| |---------|---| - 整个结构叫做链表，其中带有数据的叫做结点 让last一开始等于第一个的数据，看next有没有东西，让last所指那个东西的下一个，于是last指向了第二个的数据 */ Node *head = NULL; int number; do { scanf("%d\n", &number); if ( number != -1 ) { // add to linked-list Node *p = (Node*)malloc(sizeof(Node)); // 为结构分配一块内存空间 p->value = number; // 初始化值为number p->next = NULL; // 初始化第一个的next为null，即下一个为null // find the last Node *last = head; // 初始化：最后一个就是当前的这个 if ( last ) { // 如果last不为null了 while ( last->next ) { // 如果最后一个还有next的话，last就是last的next last = last->next; // 当循环停止时，last所指的就是最后一个 } // attach last->next = p; } else { head = p; // 只有第一个，head为p } } } while ( number != -1 ); return 0; }
改进：
// main.c #include "node.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 单独定义一个数据类型表示list typedef struct _list { Node* head; } List; void add(List* list, int number); int main(int argc, const char * argv[]) { List list; int number; list.head = NULL; do { scanf("%d\n", &number); if (number != -1) {
add(&list, number); } } while(number != -1); return 0; } // 添加函数独立出来 void add(List* pList, int number) { Node *p = (Node*)malloc(sizeof(Node)); p->value = number; p->next = NULL; Node *last = pList->head; if (last) { while (last->next) { last = last->next; } last->next = p; } else { pList->head = p; } }
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