[算法/数据结构] 动态数组及扩容

最新推荐文章于 2025-01-28 19:28:19 发布

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#动态数组 #数据结构

本文介绍了动态数组的概念、用途以及C++实现框架。动态数组支持扩容，其扩容策略包括每次扩容固定倍数和固定值。文章对比了两种策略在空间和时间效率上的差异，指出固定倍数策略在时间效率上更优，而固定值策略在空间效率上更优。通过摊还分析，证明了在大量插入操作下，动态数组尾部插入的分摊时间复杂度为O(1)。

从今天开始，每周周四写一点算法/数据结构相关的内容。

1. 简介

动态数组是容量可以变化的数组，它支持普通数组支持的所有操作，并额外支持扩容操作。

2. 用途

普通数组的容量是固定的，如果使用者不能确定数组将要容纳的元素个数，就无法使用普通数组。动态数组允许使用者随时扩容数组，因此即使使用者不能确定数组将要容纳的元素个数，只需在动态数组容量不足时及时扩容，就可以正常使用数组。

3. 框架

下面给出动态数组的C++实现框架。

template <typename T> struct DynamicArray
{
   
   
    T * arr;    //首地址
    int capacity;   //当前容量
    static const int DEFAULT_CAPACITY = 10; //默认容量

    DynamicArray(int capacity = DEFAULT_CAPACITY)
    {
   
   
        arr = new T[this -> capacity = capacity];
    }

    ~DynamicArray()
    {
   
   
        delete[] arr;
    }

    T & operator[](int index)
    {
   
   
        while (capacity <= index)   //一直扩容直到容量大于index
            expend();
        return arr[index];
    }

    void expend