数组链表实现(C语音)

本文介绍了一种结合链表和数组优势的数据结构,名为super_array,支持快速删除节点、通过索引和名称查找数据、存储任意类型数据等功能。通过详细描述其设计、接口方法和使用场景,展示了如何在C语言中实现这一数据结构。同时,提供了编译和执行代码的指导,以及在特定场景下如何利用该数据结构的优势。

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描述

主要功能:实现一种数据结构需具有以下三种功能:

  1. 具有链表的快速删除节点功能
  2. 具有数组的快速查找功能,如通过index查找数据节点
  3. 能存储任意类型数据

实现接口方法

根据链表和数组常用使用方法,实现一下几种方法:(曾、删、改、查)

  1. 实现super_array 结构初始化方法;
  2. 实现super_array 结构插入数据方法(从头插入数据节点);
  3. 实现super_array 结构查找数据方法(byName match 和 byIndex match);
  4. 实现super_array 结构删除节点方法(byName match);
  5. 实现super_array 结构修改节点方法(byName match 和 byIndex match);

使用

编译代码:

make super_array_test

编译并执行:

make all

清除:

make clean

单独执行测试用例:

cd ${src_dir}
./super_array_test.out

设计

super_array node 节点数据结构:

struct super_array_node {
    int next;//下一个node节点索引
    int previous;//上一个node节点索引
    int valid;//当前node是否有效
    void* data;//数据信息指针
} 

super_array header定义如下:

struct super_array_header {
    int first;//super_array 第一个 node 的索引
    int total_len;//总node节点个数
    int len;//已使用node节点个数
    int increase_len;
    p_super_array_node r_array;//super_array_node数组,malloc分配
    link_node freelist;//保存当前空闲节点索引 -> 在此链表中的节点都是空闲的
}

在 super_array_header数据结构中,super_array node数组负责存储数据信息,freelist链表记录当前所有空闲节点索引;

具有以下特性:
1. 使用数组实现链表功能,使其具有链表的快速删除和数组的快速查找功能;
2. freelist 链表保存空闲节点索引信息,需使用空闲节点时,从此链表获取索引直接定位空闲节点;
3. void* 为通用数据类型,可自由定义保存的数据;
4. 根据当前使用,动态生长内存空间;
5. 提供回调函数,方便扩展;

使用场景

在磁盘空间中,我们存储空间节点的大小、空间、节点个数固定,分布、排列如同一个数组,并且可根据索引号快速定位节点位置、获取数据。但是在数据抽象处理时,常常需要像链表一样将节点一个个的串起来(节点的空间数据含义不同),根据节点中数据类型分别处理;

代码实现

代码托管于github -> 参考代码

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