C动态数组-(非容器类)

 根据数据存储区的空间连续性，可以将动态数组分成两大类，一类是具有连续存储空间的动态数组，另一类是非连续存储空间的动态数组。笔者分别将它们称为连续动态数组和离散动态数组。

 

离散动态数组是最简单的动态数组，因为无须考虑数据在哪里存储，只需要动态分配就行了，同时中间地址不需要或只需要简单计算就可以得出。例如一个二维离散动态数组可以这样构造：

 

int **p = ( int** )malloc( m * sizeof( int* ) );

for( i = 0; i < m; ++i )

       p[i] = ( int* )malloc( n * sizeof( int ) );

 

上述代码中，p指向中间地址缓冲区，保存第一维各元素的首地址，p[i]指向数据存储区，这个存储区是不连续的。释放空间时需要这样进行：

 

for( i = 0; i < m; ++i )

       free( p[i] );

free( p );

 

离散动态数组是先构造好中间地址缓冲区，再构造数据存储区，这是造成数据空间不连续的原因，虽然构造过程简单，但非连续性带来很多缺点。一是不利于数组内部的直接寻址，例如通过数据区首地址计算元素地址；二是当需要对数组长度进行改变时，过程复杂；三是空间的释放需要对中间地址缓冲区重新遍历。但其实，完全可以先构造数据存储区，再构造中间地址缓冲区，这种方法使连续数据存储空间有了可能，而且，连续动态数组不会带来离散动态数组那些缺点。下面是构造连续动态数组的示例：

 

int *p = ( int* )malloc( m * n * sizeof( int ) );

int **q = ( int** )malloc( m * sizeof( int* ) );

for( i = 0; i < m; ++i )

       q[i] = p + i * n;

 

首先p分配m*n个int数据的存储区，再由q根据这段空间构造中间地址。现在，不仅可以通过q[m][n]使用这个数组，还可以直接通过p和下标运算符访问数组的元素。释放空间的时候直接释放p和q就行了，需要改变数组长度的话，只须重新分配p指向的空间，再重新构造一下中间地址缓冲区，例如将上述m*n个int元素的数组改为k*j个int元素，可以这样做：

 

int *p = ( int* )realloc( p, k * j * sizeof( int ) );

int **q = ( int** )realloc( q, k * sizeof( int* ) );

for( i = 0; i < k; ++i )

       q[i] = p + i * j;

 

而离散动态数组就必须先动态分配好k*j个int的新空间，然后把旧数据都复制过去，再释放旧空间，整个过程比连续空间麻烦得多。

 

连续动态数组不仅可以使用堆中的空间，还可以在栈段和数据段中构造，只要在栈或数据段的数组对象中重新构造中间地址即可，例如：

 

double a[100];

double **p = ( double** )malloc( 5 * sizeof( double* ) );

for( i = 0; i < 5; ++i )

       p[i] = a + i * 20;

 

这样就把一维double数组a的空间重新在逻辑上改造成了一个二维数组p[5][20]，注意重新构造的动态数组的长度不能超出a的空间，否则结果是不确定的，是危险的。

 

上述例子在一个一维数组上构造了一个二维数组，维度发生了变化，这说明连续动态数组不仅可以方便地改变长度，还可以方便地改变维度。当目标维度可变时，中间地址的构造需要使用递归算法。笔者的博客中就提供了一个维度可变的数组ADT的例子。

 

要注意的是，动态数组的中间地址不具数组类型。例如上述动态数组q[m][n]的第一维q[m]类型依然是int*，而一个数组对象int a[m][n]的第一维a[m]的类型是数组类型int[n]。

 

综合来看，由于连续动态数组的优点比离散动态数组多得多，在编程实践中应优先使用连续动态数组。

 

本文来自优快云博客，转载请标明出处：http://blog.youkuaiyun.com/supermegaboy/archive/2009/11/23/4854899.aspx