星竹晨L-优快云博客

原创 C++数据结构深度探索：哈希表的实现与优化

本文系统介绍了哈希技术及其衍生数据结构。首先阐述了哈希表的基本概念，包括直接定址法、哈希冲突和负载因子，详细分析了三种哈希函数（除法散列、乘法散列、全域散列）和两种冲突处理方法（开放定址法和链地址法），并提供了完整的C++实现代码。随后讲解了位图的设计原理和应用场景，如海量数据查找和统计。最后介绍了布隆过滤器，说明其通过多哈希函数降低误判率的机制，并给出实现代码。全文深入浅出地讲解了这些高效数据结构的工作原理和实际应用，为处理大规模数据问题提供了实用解决方案。

2025-12-01 19:46:49 926

原创 C++红黑树：理论与实践相结合的平衡艺术

红黑树是一种自平衡二叉搜索树，通过节点颜色约束（红/黑）和旋转操作维持平衡。其核心规则包括：根节点为黑、红色节点不能连续、任意路径黑节点数相同。这些规则确保最长路径不超过最短路径的两倍，保证操作效率为O(logN)。实现时，插入操作需处理三种情况（变色、单旋+变色、双旋+变色）以维持平衡。验证红黑树需检查四点规则是否满足。完整代码实现了插入、查找、旋转等核心功能，并通过递归验证树的平衡性。

2025-12-01 12:29:50 780

原创 C++数据结构：AVL树的插入、旋转与平衡全过程

AVL树是一种自平衡二叉搜索树，其核心特点是保持任意节点的左右子树高度差不超过1。本文详细介绍了AVL树的概念、结构实现和关键操作：插入节点时的平衡因子更新机制，以及四种旋转操作（右单旋、左单旋、左右双旋、右左双旋）的实现原理与具体代码。文章还包含了AVL树的查找功能和平衡检测方法，通过高度差验证树的平衡性。完整代码实现了AVL树的核心功能，包括节点插入、旋转调整和平衡检查。AVL树通过严格的平衡控制，确保操作时间复杂度为O(logN)，为后续学习红黑树等高级数据结构奠定基础。

2025-11-09 14:51:46 3043

原创 C++数据结构实战：二叉搜索树的核心操作与应用场景

本文详细介绍了二叉搜索树(BST)的概念、基本操作和典型应用。BST是一种具有特定排序性质的二叉树结构，左子树节点值小于等于根节点，右子树节点值大于等于根节点。文章分析了BST的最优和最差性能情况，并详细讲解了插入、查找和删除操作的实现方法，其中删除操作根据四种不同情况采用不同的处理策略。通过C++代码示例展示了key-only和key-value两种模型的实现，前者适用于存在性检查场景(如车牌识别)，后者适用于键值映射场景(如词频统计)。文章指出BST在极端情况下会退化为线性结构，这为后续学习更高效的平衡

2025-11-09 14:32:30 2809

原创深入理解C++多态：从虚函数到动态绑定

本文详细介绍了C++多态的概念与实现机制。多态分为编译时多态（函数重载/模板）和运行时多态（虚函数），重点阐述了运行时多态的实现条件：基类指针/引用调用虚函数，且派生类完成虚函数重写。文章深入讲解了虚函数表原理、动态绑定机制，并对比了重载/重写/隐藏的区别。此外还介绍了纯虚函数、抽象类、override/final关键字等特性，通过内存布局分析揭示了多态底层实现，最后强调了基类析构函数设为虚函数的重要性以防止内存泄漏。全文系统性地剖析了多态相关概念及技术细节。

2025-10-29 14:47:56 3478

原创 C++继承机制：面向对象编程的基石

本文介绍了C++继承机制的核心概念，包括继承定义（public/protected/private）、基类派生类转换规则、作用域隐藏问题、派生类默认成员函数实现要点。重点分析了菱形继承问题和虚继承解决方案，比较了继承（is-a）与组合（has-a）的差异，指出组合优于继承的设计原则。文章通过大量代码示例详细说明了继承的访问控制变化、成员初始化顺序、静态成员特性等关键知识点，为面向对象编程中的代码复用提供了系统性的指导。

2025-10-29 14:02:36 3587

原创【C++】深入理解list底层：list的模拟实现

本文介绍了C++中list容器的特性及其模拟实现方法。list是带头双向循环链表，适合频繁插入删除操作但不适合随机访问。文章详细讲解了如何实现list节点、构造函数、迭代器（包括普通和const版本）、插入删除函数等核心功能。重点阐述了迭代器的特殊实现方式，通过运算符重载使其能像指针一样工作。还讨论了拷贝构造、赋值重载等关键问题，并提供了完整代码实现。该模拟实现帮助读者深入理解list底层原理，为STL容器学习打下基础。

2025-10-12 14:06:05 911 4

原创【C++】vector的使用和模拟实现

本文详细介绍了C++标准模板库中的vector容器。vector是动态数组，具备随机访问、动态扩容和连续存储特性。文章从基本用法入手，包括创建、访问元素、增删操作、容量管理和迭代器使用等，并特别分析了VS环境下的1.5倍扩容机制。重点讲解了二维vector的实现和vector底层模拟，包括构造函数、运算符重载、容量管理、迭代器失效问题等核心内容。通过代码示例展示了vector的深拷贝实现、插入删除操作中的迭代器处理技巧，最后提供了完整的vector.h头文件实现。

2025-10-07 13:48:04 921 2

原创【C++】string类中的常用成员函数介绍

本文介绍了C++中string类的基本概念和使用方法。string类作为处理字符串的核心工具，相比C语言字符数组具有自动内存管理、丰富成员函数和运算符重载等优势。重点讲解了string对象的构造方法、访问与遍历操作（包括[]操作符、迭代器和范围for循环）、容量操作（size/length/capacity等）以及修改操作（插入/删除/查找/子串等）。通过示例代码展示了string类的常用接口，帮助读者理解如何高效安全地处理字符串。string类大大简化了字符串操作，是C++编程中不可或缺的重要工具。

2025-09-25 15:30:21 1071 1

原创【C++】类和对象(三)

本文介绍了C++中类的多个重要特性：1. 初始化列表的使用方式及其注意事项，包括成员变量初始化顺序和缺省值设置；2. 类型转换机制，特别是通过构造函数实现的隐式类型转换及其限制；3. static成员的声明、初始化方法及其特性；4. 友元函数和友元类的概念及使用方式；5. 内部类的定义及其与外部类的关系；6. 匿名对象的创建方式及其生命周期特点。这些特性有助于理解C++类的封装、初始化、访问控制等核心机制。

2025-09-06 23:07:30 1066

原创【C++】类和对象(二)

本文介绍了C++中类的6个默认成员函数，重点讲解了构造函数、析构函数、拷贝构造函数和赋值运算符重载。构造函数用于对象初始化，析构函数用于资源释放，拷贝构造函数实现对象拷贝，赋值运算符重载支持对象赋值操作。编译器会自动生成这些函数的默认版本：对内置类型进行值拷贝，对自定义类型调用其相应函数。当默认行为不能满足需求时（如需要深拷贝时），需要手动实现这些函数。文章通过日期类和栈类的代码示例，详细说明了各成员函数的特性和实现要点，并解释了运算符重载的规则和限制。

2025-09-02 16:38:50 975

原创【C++】类和对象(一)

本文介绍了C++中类的定义、实例化及this指针等核心概念。主要内容包括：1.类的定义格式及类域作用；2.实例化过程及对象的内存分配规则；3.隐含的this指针工作原理；4.对比展示了C++与C语言实现栈的差异，体现C++封装特性。文章通过类与对象的类比，解释了类作为蓝图、对象作为实例的关系，并详细说明了成员变量存储、函数调用机制等底层原理，帮助读者理解面向对象编程的基础知识。

2025-08-31 16:27:18 1085

原创【数据结构】二叉树的顺序结构实现

本文系统介绍了树和二叉树的数据结构。主要内容包括：1）树的基本概念与相关术语，如节点度、层次、深度等；2）二叉树的结构特点、特殊类型（满二叉树、完全二叉树）及其性质；3）二叉树的两种存储结构（顺序和链式）；4）堆的概念与实现方法，包括堆的向下调整算法及C语言代码实现。文章重点讲解了堆这一基于完全二叉树的特殊数据结构，详细给出了堆的初始化、插入、删除等操作的算法过程和具体实现代码。

2025-08-03 15:07:07 1120

原创【数据结构】栈和队列的实现

本文介绍了栈和队列两种基本数据结构的概念、特性及C语言实现。栈遵循后进先出原则，通过数组实现，包含初始化、入栈、出栈、获取栈顶等操作。队列遵循先进先出原则，通过链表实现，包含初始化、入队、出队、获取队首/队尾等操作。文章详细展示了两种数据结构的具体代码实现，包括头文件声明、源文件定义和测试用例。栈和队列作为线性表的特例，分别适用于不同场景，理解其实现原理对掌握数据结构基础至关重要。

2025-07-26 22:33:10 703

原创【数据结构】双向循环链表的实现

本文详细介绍了双向循环链表的实现方法。双向循环链表采用带头节点的结构，每个节点包含前驱和后继指针。文章系统讲解了节点定义、初始化、插入（头插/尾插）、删除（头删/尾删）、查找、指定位置操作等核心功能的C语言实现代码，并提供了完整的头文件、实现文件和测试用例。通过哨兵位设计避免了循环遍历问题，所有操作都严格维护节点的前驱后继关系。代码实现包含动态内存管理、断言检查等健壮性设计，最后给出了链表销毁方法。该实现展现了双向循环链表可双向遍历的特性，为相关数据结构应用提供了实用参考。

2025-07-20 22:30:15 1372

原创【数据结构】单链表的实现

本文详细介绍了单链表的数据结构及其基本操作实现。首先阐述了链表的概念，指出其物理存储非连续但逻辑上线性有序的特点，通过节点（包含数据域和指针域）连接实现。重点讲解了链表的各种操作：节点创建、打印、头插/尾插、头删/尾删、查找、指定位置插入/删除等，并强调了对指针操作的注意事项。文章提供了完整的C语言实现代码，包括头文件定义和功能测试示例。所有操作均通过二级指针实现，确保能正确修改链表结构。最后说明了链表销毁的重要性，完整演示了单链表的应用实现过程。

2025-07-17 17:19:30 1463

原创【数据结构】基于顺序表的通讯录实现

本文系统介绍了顺序表的概念与实现，并基于顺序表实现了通讯录功能。主要内容包括：1）顺序表的结构与分类，对比静态顺序表与动态顺序表的优缺点；2）顺序表的基本操作实现，如初始化、增删改查等；3）利用顺序表实现通讯录系统，包含联系人信息的增删改查功能。文章通过详细代码示例展示了顺序表从理论到实践的应用过程，特别强调了动态顺序表在空间管理上的优势。该实现方案可作为数据结构学习的典型案例，有助于理解线性表的存储结构与基本操作原理。

2025-07-14 16:24:23 1168

原创 C语言——预处理详解

本文介绍了C语言预处理的相关知识，包括预定义符号（FILE、__LINE__等）、#define定义常量和宏的注意事项（括号使用、分号问题）、带副作用参数的宏风险、宏与函数的对比（性能vs安全性）、#和##操作符的用法、条件编译指令（#ifdef、#ifndef等）以及头文件包含的两种方式和避免重复包含的技巧（#pragma once）。特别强调宏定义时应考虑运算符优先级和参数副作用，建议宏名全大写以区别于函数。文章还讲解了#undef移除宏定义和嵌套头文件的优化处理方法。

2025-07-10 17:57:26 1414

原创 C语言——编译与链接

C语言代码需要通过编译器转换成二进制指令才能被执行。这个过程分为翻译环境（编译和链接）与运行环境。翻译环境包括预处理（处理宏和头文件）、编译（词法/语法/语义分析）、汇编（转机器指令）和链接（地址重定位）。运行环境则负责程序加载、执行和终止。编译链接过程涉及多个环节，最终生成可执行程序。了解这些步骤有助于更好地理解程序的构建过程。

2025-07-07 23:27:26 1233

原创 C语言—动态内存管理(malloc,calloc,realloc,free,内存泄漏，柔性数组)

本文介绍了C语言动态内存管理的关键内容。主要包括： malloc/free函数的基本用法及注意事项； calloc和realloc函数的功能及区别；6种常见的动态内存使用错误；柔性数组的特性及两种实现方式。重点强调了内存泄漏、越界访问等常见问题的防范措施，为C语言开发者提供了全面的动态内存管理指南。

2025-07-04 20:15:05 1331

原创 C语言---自定义类型：结构体

本文全面介绍了C语言中结构体的核心概念与应用。首先讲解了结构体的声明、初始化和自引用方法，其次详细解析了结构体内存对齐规则，通过实例演示计算过程，并说明对齐原因是为了提升访问效率（空间换时间）。还对比了结构体传参方式，建议优先传递地址以提高性能。最后介绍了位段的概念、内存分配机制及跨平台问题。

2025-07-02 23:27:32 1165

原创 C语言---常见的字符函数和字符串函数介绍

C语言标准库提供了丰富的字符和字符串处理函数。字符分类函数（如islower、isdigit）用于判断字符类型；字符转换函数（如tolower、toupper）实现大小写转换。常见字符串函数包括：strlen（字符串长度）、strcpy（字符串复制）、strcat（字符串拼接）、strcmp（字符串比较）及其安全版本（如strncpy）。此外还有strstr（子串查找）、strtok（字符串分割）和strerror（错误信息）等函数。

2025-06-28 22:18:51 1513 2

原创 C语言---冒泡排序和qsort函数的应用

4 int (*compar)(const void*,const void*)是函数指针，指向的是两个元素的比较函数，比较函数用来比较两个数的函数大小,这个是根据不同类型数组进行排序时，由我们自行编写的。调用 cmp 比较相邻元素。

2025-06-26 23:09:55 1212

原创 C语言---深入理解指针(3)

数组指针变量存放的是数组的地址，能够指向数组的指针变量。//指针数组//数组指针p与*结合，说明p是一个指针变量，然后指向一个大小为10个整型的数组。所以p是一个指针，指向一个数组，叫数组指针。[]的优先级高于*号，所以必须加上（）来保证p与*先结合。

2025-06-24 22:12:29 1404

原创 C语言---深入理解指针(2)

这里就利用指针进行数组元素的输入和输出，数组名arr是数组首元素的地址，可以赋值给p，其实数组名arr和p在这里是等价的。这里使用&arr[0]的方式得到数组第一个元素的地址，但其实数组名本来就是地址，而且是数组首个元素的地址。可见函数内部没有正确获取数组元素个数。数组传参的时候，传递的是数组名，数组传参本质上传递的是数组首元素的地址。

2025-06-22 23:16:43 1282

原创 C语言---深入理解指针(1)

在指针类型中有一种特殊的类型是void*类型，是一种没有具体类型的指针，这种指针类型可以接收任意类型变量的地址。一般void*类型的指针是使用在函数参数的部分，用来接收不同数据类型变量的地址，这样的设计可以起到泛型编程的效果，具体我将会在以后博客中的深入理解指针内容的部分来描述。指针的类型决定了对指针解引用的时候能一次操作几个字节，char*的指针解引用只能访问一个字节，而int*的指针解引用能访问4个字节。这里的*是表明pa是指针变量，而前面的int是在说明pa指向的是整型（int）类型的对象。

2025-06-20 23:30:06 1033

m0_65245374的博客