C語言數據結構——動態數組

C語言數據結構

• 數據結構是計算機存儲、組織數據的方式

動態數組：

• 動態數組增長內存，策略 將存放數據的內存放在 堆上
• 動態數組 如果5個元素 申請內存 拷貝數據 釋放內存6 插入第7個？
• 容量capacity表示我的這塊內存空間一共可以存放多少元素
• size概念 記錄當前數組中具體的元素個數

代碼示例：

動態數組.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include"DynamicArray.h"
void test01()
{
        //初始化動態數組
        Dynamic_Array*myArray = Init_Array();
        //打印容量
        printf("數組容量：%d\n",Capacity_Array(myArray));
        printf("數組大小：%d\n", Size_Array(myArray));
        插入元素
        for (int i = 0; i < 30; i++)
        {
               PushBack_Array(myArray, i);
        }
        printf("數組容量：%d\n", Capacity_Array(myArray));
        printf("數組大小：%d\n", Size_Array(myArray));
        //打印
        Print_Array(myArray);
        //刪除
        RemoveByPos_Array(myArray, 0);
        RemoveByValue_Array(myArray, 27);
        //打印
        Print_Array(myArray);
        //查找5個位置
        int pos = Find_Array(myArray,5);
        printf("5查找到:pos%d %d\n",pos,At_Array(myArray,pos));
        //銷毀
        FreeSpace_Array(myArray);
}
int main()
{
        test01();
        return EXIT_SUCCESS;
}

DynamicArray.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include"DynamicArray.h"
//動態數組初始化
Dynamic_Array*Init_Array()
{
        //申請內存
        Dynamic_Array*myArray = (Dynamic_Array*)malloc(sizeof(Dynamic_Array));
        //初始化
        myArray->size = 0;
        myArray->capacity = 20;
        myArray->pAddr = (int*)malloc(sizeof(int)*myArray->capacity);
        return myArray;
}
//插入
void PushBack_Array(Dynamic_Array*arr, int value)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return;
        }
        //判斷空間是否足夠
        if (arr->size == arr->capacity)
        {
               //第一步 申請一塊更大的內存空間 新空間是舊空間的2倍
               int *newSpace = (int*)malloc(sizeof(int)*arr->capacity*2);
               //第二步 拷貝數據到新空間
               memcpy(newSpace,arr->pAddr,arr->capacity*sizeof(int));
               //第三步 釋放舊空間的內存
               free(arr->pAddr);
               //更新容量
               arr->capacity = arr->capacity * 2;
               arr->pAddr = newSpace;
        }
        //插入新元素
        arr->pAddr[arr->size] = value;
        arr->size++;
}
//根據位置刪除
void RemoveByPos_Array(Dynamic_Array*arr, int pos)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return;
        }
        //判斷位置是否有效
        if (pos < 0 || pos >= arr->size)
        {
               return;
        }
        //刪除元素
        for (int i = pos; i < arr->size -1; i++)
        {
               arr->pAddr[i] = arr->pAddr[i+1];
        }
        arr->size--;
}
//根據值刪除value第一次出現的位置
void RemoveByValue_Array(Dynamic_Array*arr, int value)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return;
        }
        //找到值的位置
        int pos = -1;
        for (int i = 0; i < arr->size; i++)
        {
               if (arr->pAddr[i] == value)
               {
                       pos = i;
                       break;
               }
        }
        //根據位置刪除
        RemoveByPos_Array(arr, pos);
}
//查找
int Find_Array(Dynamic_Array*arr, int value)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return -1;
        }
        //找到值的位置
        int pos = Find_Array(arr,value);
        return pos;
}
//打印
void Print_Array(Dynamic_Array*arr)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return;
        }
        for (int i = 0; i < arr->size; i++)
        {
               printf("%d ", arr->pAddr[i]);
        }
        printf("\n");
}
//釋放動態數組的內存
void FreeSpace_Array(Dynamic_Array*arr)
{
        if (arr==NULL)
        {
               return;
        }
        if (arr->pAddr != NULL)
        {
               free(arr->pAddr);
        }
        free(arr);
}
//清空數組
void Clear_Array(Dynamic_Array*arr)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return;
        }
        //pAddr->空間
        arr->size = 0;
}
//獲得動態數組容量
int Capacity_Array(Dynamic_Array*arr)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return -1;
        }
        return arr->capacity;
}
//獲得動態數據當前元素個數
int Size_Array(Dynamic_Array*arr)
{
        if (arr == NULL)
        {
               return -1;
        }
        return arr->size;
}
//根據位置獲得某個位置元素
int At_Array(Dynamic_Array*arr, int pos)
{
        return arr->pAddr[pos];
}

DynamicArray.h

#ifndef DYNAMIC_ARRAY_H
#define DYNAMIC_ARRAY_H
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
//動態數組增長內存，策略 將存放數據的內存放在 堆上
//動態數組 如果5個元素 申請內存 拷貝數據 釋放內存6 插入第7個？
//容量capacity表示我的這塊內存空間一共可以存放多少元素
//size概念 記錄當前數組中具體的元素個數
//動態數組的結構體定義
typedef struct DYNAMICARRAY
{
        int *pAddr;    //存放數據的地址
        int size;      //當前有多少個元素
        int capacity;  //容量，我容器當前最大能容納多少元素
}Dynamic_Array;
//寫一系列的相關對DYNAMICARRAY結構體操作的函數
//初始化
Dynamic_Array*Init_Array();
//插入
void PushBack_Array(Dynamic_Array*arr,int value);
//根據位置刪除
void RemoveByPos_Array(Dynamic_Array*arr, int pos);
//根據值刪除
void RemoveByValue_Array(Dynamic_Array*arr, int value);
//查找
int Find_Array(Dynamic_Array*arr, int value);
//打印
void Print_Array(Dynamic_Array*arr);
//釋放動態數組的內存
void FreeSpace_Array(Dynamic_Array*arr);
//清空數組
void Clear_Array(Dynamic_Array*arr);
//獲得動態數組容量
int Capacity_Array(Dynamic_Array*arr);
//獲得動態數據當前元素個數
int Size_Array(Dynamic_Array*arr);
//根據位置獲得某個位置元素
int At_Array(Dynamic_Array*arr,int pos);
#endif // !1