可变数组_C语言快速入门与计算机二级备考

合集 - C语言_快速入门与二级备考(18)

15.可变数组_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15

16.链表_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15 17.宏观控制_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15 18.附录_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15

实现可变数组

数组本身可以用变量去定义，但变量的值必须是固定的

要求用代码实现可变长度的数组，长度可以增长，并且能知道其当前确切长度，并能访问到其中各个单元

实现可变数组的头文件

包含可变数组的结构与实现可变数组功能的函数原型

#ifndef _ARRAY_H_
#define _ARRAY_H_

typedef struct{
	int *array;
	int size;
} Array;//定义一种结构作为可变数组，包括一个指针与表示长度的整数

Array array_create(int init_size);//创建一个数组
void array_free(Array *a);//用于回收数组的空间
int array_size(const Array *a);//获得数组的大小
int* array_at(Array *a, int index);//访问数组的某个单元
void array_inflate(Array *a, int more_size);//改变数组长度

#endif

实现可变数组的函数

创建数组

#include "array.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

Array array_create(int init_size);//创建一个数组
{
	Array a;//创建名为a的结构Array，作为函数中的临时结构体
	a.array=(int*)malloc(sizeof(int)*init_size);//令a中的array指针强制类型转换为int类型指针，并利用malloc分配init_size个int大小的
	a.size=init_size;//传入的值作为数组大小
	return a;//将这个结构a传出
}
Array sth = array_create(100);//应用例：创建了一个名为sth，长度为100的可变数组

回收数组

void array_free(Array *a);//用于回收数组的空间
{
	free(a->array);//将a中的array所指内存空间释放
	a->array = NULL;//a中的array指针指零
	a->size=0;//a中的size归零
}
array_free(&sth);//应用例：将刚刚的数组sth释放

可变数组的数据访问

获取数组的大小

int array_size(const Array *a);//获得数组的大小
{
	return a->size;//直接将记录数组长度的变量返回
} 
printf("%d",array_size(&sth));//不直接用sth.size，而是写入函数中，称作封装，是为了保护代码以及便于修改

访问数组中的单元

const BLOCK_SIZE = 20;//可变数组长度每次加1再复制全部浪费性能，故引入BLOCK概念，一次增加一个BLOCK的单元

int* array_at(Array *a, int index);//访问数组的某个单元
{
	if (index >= a->size){
		array_inflate(a,(index/BLOCK_SIZE+1)*BLOCK_SIZE-(a->size));
//当要求访问的单元下标数超出数组长度时，配合数组增长函数，使数组增长
	}
	return &(a->array[index]);//返回的是指针
}

printf("%d",*array_at(&sth,0));//输出可变数组sth的第0位，由于函数返回的是指针，故需要*取所指变量
*array_at(&sth,0)=10;//使用指针的好处是可直接使用这一句话为sth数组的0位赋值

//或者也可以将修改数组的某个单元的操作同样封装起来,如下
void array_set(Array *a, int index, int value)
{
	a->array[index] = value;
}

可变数组的自动增长

void array_inflate(Array *a, int more_size);//改变数组长度
{
//创建函数时molloc的内存空间无法再改动，所以可变数组的原理是：再申请一块新的空间
//与上述的array_at函数配合，需要增长的数组长度more_size即index/BLOCK_SIZE+1)*BLOCK_SIZE-（a->size）
//这个数值为：需要访问下标数在除BLOCK大小后再+1个BLOCK，得总共所需BLOCK数，再乘上BLOCK_SIZE得这些BLOCK总共的单元数，最后减去原来已有的长度a->size
	int *p =(int*)molloc(sizeof(int)*(a->size + more_size));
	int i;
	for(i=0;i<a->size;i++){
	p[i]=a->array[i];//将原来在a中的内容复制到p
	}//也可以用mencpy(dest,src,strlen(src)+1)函数进行复制，效率更高
	free(a->array);//释放原来a占用的空间
	a->array=p;//将a中指针指向新的p
	a->size += more_size;//让数组的原长度加上增加的长度数据
}

//可无限向数组录入信息的代码
int cnt = 0;//记录录入数
int number= 0;//记录录入值
while(number!=-1)//规定输入-1时停止录入
{
	scanf("%d",&number);
	if(number!=-1)
		*array_at(&sth,cnt++)=number;
//以能够根据录入数增长的变量cnt为下标，当cnt>size时能够自动增长
}