C++实现动态数组

1. 实现一个动态数组，要求对于随机访问可以在常数时间完成，可以通过push_back向数据的尾部追加元素，可以通过pop_back删除尾部元素，能够满足常见的数组操作。 LINE 2016年春招笔试

 

这里说的动态数组是可以根据需要动态增长占用内存的数组，比如程序初始分配了100个元素，可是运行了一段时间后区区100个空间不能满足了，现在需要400个，怎么办呢；那肯定需要再额外分配300个。

C语言有realloc()函数来解决空间扩充的问题，但是不要忘了realloc可能会迁移内存，会发现数据要复制

C++中的vector和这个题的要求很像，但是vector在扩展内存的时候，也是要复制数据

一次分配足够的空间是可以解决这个问题，很明显这会造成内存的浪费，这个做法不算明智。

不使用数组呢？使用list能解决一部分问题，但是list不能支持随机访问啊，鉴于效率上的硬伤，显然不能随便用list替换数组。

 

怎么解决这个问题呢？动态数组

动态数组的特征

动态数组是一个很简单易用的数据结构，但是简单不代表优点小，它的特征如下：

1 根据需要动态批量增长内存；

2 一经分配，元素地址不会再次变化；

3 实现简单，效率高，事实上它和普通数组相比基本没有效率损失；

4 最大个数固定；

其实最重要的就是特征2了，不然直接使用realloc多方便呢，当然动态数组的实现也很方便

 

#include<iostream>

using namespace std;

//动态数组，最多200个单位，空间不够的时候，一次自动增长10个单位 ，所以capacity是size的最接近10的数

class DArray

{

    public:

        int* section[20];

        int size;//动态数组的实际大小

        int capacity;//动态数组最多能容纳多少    

        DArray(int sizep)//指定动态数组大小，并初始化成0

        {

            if(sizep<=200)

            {

                int time=0;

                if(size%10==0)//如果size是30的话，最大的数保存到29，就是0 1 2 三个数组

                {

                    time=sizep/10-1;

                    capacity=size;

                }                    

                else

                {

                    time=sizep/10;

                    capacity=(time+1)*10;

                }

                    

                for(int i=0; i<=time; i++)//多初始化一些也没有关系

                {

                 section[i]=new int[10];    

                 for(int j=0;j<10;j++)

                 section[i][j]=0;

                }

                 

                size=sizep;    

            }

            else

                cout<<"无法分配超过200的空间！"<<endl;

 

        }

 

        int& operator[](int index)//重载方括号

        {

            int sec=index/10;

            int offset=index%10;

            return section[sec][offset];

        } //A reference shall be initialized to refer to a valid object or function.

 

        int resize(int newSize)//重新分配数组大小，如果newSize>size,则用0填充

        {

            if(newSize<=200)

            {

                if(newSize<=capacity)//现在还是装的下的

                {

                    if(size<newSize)//从小到大是 size newSize capacity

                     for(int i=size;i<newSize;i++)

                     section[size/10][i%10]=0;

                                                        

                }

                else

                {//这样的话从小到大就是 size capacity newSize

                    for(int i=size;i<capacity;i++)

                     section[size/10][i%10]=0;

                    while(capacity<newSize)//多初始化一些，没有关系

                    {

                        section[capacity/10]=new int[10];

                        for(int i=0;i<10;i++)

                         section[capacity/10][i]=0;

                        capacity+=10;

                    }                    

                }

                size=newSize;

 

 

            }

            else

             return 0;

        }

 

        void push_back(int ele)

        {

         if(size<=199)

         {

                 

            if(size==capacity)//需要扩容

            {

                section[capacity/10]=new int[10];

                capacity+=10;

 

            }

            section[size/10][size%10]=ele;

            size++;

         }

         else

         cout<<"已满！"<<endl;

        }

 

        void pop_back()

        {

            size--;

        }

 

        ~DArray()

        {

            while(capacity>0)

            {

                delete [] section[capacity/10-1];

                capacity-=10;

            }

            cout<<"已经析构！"<<endl;

 

        }

 

};

 

int main()//测试动态数组

{

    DArray array(2);

    for(int i=0; i<24; i++)

    {

        array.push_back(i);

    }

    for(int i=0;i<array.size;i++)

    {

        cout<<array[i]<<" ";

    }

    cout<<endl;

    cout<<"size: "<<array.size<<" capacity: "<<array.capacity<<endl;

    array.resize(35);

        for(int i=0;i<array.size;i++)

    {

        cout<<array[i]<<" ";

    }

    cout<<endl;

    cout<<"size: "<<array.size<<" capacity: "<<array.capacity<<endl;

//    array

    
 

    

}

动态数组结构如下：

	0	1	2	3	4				9	capacity
0									9	10
1									19	20
2									29	30
3									39	40
4									49	50

 

 

思路来自 http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/5359634