Java版C語言版簡單使用靜態(tài)語言實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組的方法
動(dòng)態(tài)語言相對于靜態(tài)語言的一個(gè)優(yōu)勢,就是數(shù)組可以不需要預(yù)先確定大小,對于一些數(shù)組長度不確定的場景下是非常有用的。像PHP,只需要聲明一下數(shù)組 $arr = array()
然后就可以直接 $arr[] = 1,$arr[] = 2,$arr[] = 3
...這樣一直加元素了,刪除一個(gè)元素就直接使用unset($arr[1]),元素的空間就被釋放了,而C和JAVA原生的數(shù)組就沒有這么方便,聲明的時(shí)候就必須先預(yù)先確定長度,由編譯器分配相應(yīng)的內(nèi)存空間。不過通過一些巧妙的做法,也是可以實(shí)現(xiàn)一樣的功能的,這也是本文的主要內(nèi)容。
JAVA版
JAVA自帶了一個(gè)集合類ArrayList,可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組的功能,相比原生的數(shù)組,使用起來非常方便。在閱讀Tomcat源碼的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)出于性能考慮使用了原生的數(shù)組,而沒有直接使用原生的ArrayList,自己實(shí)現(xiàn)了一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組,下面的這個(gè)實(shí)現(xiàn)就是直接從Tomcat的源碼借鑒過來的。
實(shí)現(xiàn)思路
動(dòng)態(tài)添加元素
初始化一個(gè)數(shù)組,大小固定。
獲取源數(shù)組的大小,在方法區(qū)里面申請一個(gè)比原有數(shù)組大1位的數(shù)組。
關(guān)鍵的內(nèi)容是,調(diào)用System.arraycopy(src, 0, dest, 0, src.length),從src的0位復(fù)制src.length位到dest的0位,這里用系統(tǒng)自帶的方法比較方便,也可以自己寫一個(gè)循環(huán)進(jìn)行復(fù)制。
把要添加的元素放到新數(shù)組的最后一位。
返回元素,把新數(shù)組的指針復(fù)制到原數(shù)組變量,JAVA的數(shù)組是引用型的,執(zhí)行 src=dest 后,兩者實(shí)際上是指向同一個(gè)內(nèi)存地址。
動(dòng)態(tài)刪除元素
初始化一個(gè)數(shù)組,大小固定。
在方法區(qū)申請一個(gè)比原生數(shù)組小一位的數(shù)組
從index位開始,把后面的元素同時(shí)往前移動(dòng)一位,覆蓋要?jiǎng)h除的元素。
返回元素,把改變原數(shù)組的指向到新數(shù)組
package demo; import java.util.Arrays; public class DiyArrayListDemo { public static void main(String[] args){ int[] arr = {5,8,10}; System.out.println(Arrays.toString(arr));//=>[5, 8, 10] arr = DiyArrayList.add(arr, 15); arr = DiyArrayList.add(arr, 20); arr = DiyArrayList.add(arr, 25); System.out.println(Arrays.toString(arr)); //=>[5, 8, 10, 15, 20, 25] arr = DiyArrayList.remove(arr, 1); System.out.println(Arrays.toString(arr)); //=>[5, 10, 15, 20, 25] } } class DiyArrayList{ public static int[] add(int[] src,Integer newData){ //定義目標(biāo)數(shù)組,長度是比原始數(shù)組多一位 int[] dest = new int[src.length+1]; //從src的0位開始,復(fù)制到dest的0位置,復(fù)制長度是src的長度 System.arraycopy(src, 0, dest, 0, src.length); //填充最后一位的值 dest[src.length] = newData; return dest; } public static int[] remove(int[] src,Integer index){ //定義目標(biāo)數(shù)組,長度是比原始數(shù)組少一位 int[] desc = new int[src.length-1]; for(int i=0; i<src.length; i++){ //超過索引index的數(shù)據(jù)往前移動(dòng)一位 if(i > index){ desc[i-1] = src[i]; }else{ desc[i] = src[i]; } } return desc; } }
C語言版
C語言中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組相對比較復(fù)雜一點(diǎn),因?yàn)镃語言要對指針,內(nèi)存進(jìn)行操作。開始之前需要定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體arrayList和結(jié)構(gòu)體變量ArrayList,里面包含兩個(gè)數(shù)組,一個(gè)是int類型的指針,用來指向存儲(chǔ)int型數(shù)組的內(nèi)存,還有一個(gè)count,用來記錄數(shù)組的長度,因?yàn)橥ㄟ^malloc(),realloc()進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配(程序執(zhí)行的時(shí)候分配),用sizeof()是無法獲取到正確的內(nèi)存長度的,所以必須要定義一個(gè)變量count去記錄到底向系統(tǒng)申請了多少內(nèi)存。為什么需要用malloc而不是像JAVA那樣直接用new int[] 來創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組呢?這就涉及了JAVA和C內(nèi)存分配的一個(gè)區(qū)別,JAVA方法里面的數(shù)組是存放在堆中,而C函數(shù)里面的數(shù)組分配的內(nèi)存是存放在棧中的,函數(shù)執(zhí)行結(jié)束,數(shù)組的內(nèi)存空間就會(huì)被釋放,因此需要用malloc從棧申請空間。
實(shí)現(xiàn)思路
動(dòng)態(tài)添加元素
通過realloc() 重新申請一個(gè)新的內(nèi)存空間,空間比當(dāng)前數(shù)組的大一個(gè)int長度,通過int*類型的指針指向該空間。
把數(shù)據(jù)放在數(shù)組的最后一位。
把記錄的數(shù)組長度進(jìn)行++操作。
動(dòng)態(tài)刪除元素
判斷函數(shù)傳入的index是否有效。
把大于index的數(shù)組數(shù)據(jù)往前移動(dòng)一個(gè)索引。
重新申請空間,數(shù)組長度縮減一個(gè)int長度。
把記錄的數(shù)組長度進(jìn)行--操作。
demo.h
//定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體,data里面儲(chǔ)存的是int類型指數(shù)組,count存儲(chǔ)的是數(shù)組的長度 typedef struct arrayList { int* data; int count; } ArrayList; void initArrayList(ArrayList* list); void arrayListAdd(ArrayList* list, int data); void arrayListRemove(ArrayList* list, int index); void printAll(ArrayList list); demo.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "test.h" int main() { ArrayList arrayList; initArrayList(&arrayList); arrayListAdd(&arrayList, 10); arrayListAdd(&arrayList, 13); arrayListAdd(&arrayList, 15); arrayListRemove(&arrayList, 2); printAll(arrayList); } /******************************** 函數(shù)名:initArrayList() 功能:初始化ArrayList結(jié)構(gòu)體 輸入:ArrayList類型結(jié)構(gòu)體指針 輸出:無 */ void initArrayList(ArrayList* arrayList) { arrayList->data = NULL; arrayList->count = 0; } /******************************* 函數(shù)名:arrayListAdd() 功能:添加數(shù)據(jù)到ArrayList類型結(jié)構(gòu)體里面的數(shù)組 輸入:ArrayList類型結(jié)構(gòu)體指針,int類型數(shù)據(jù) 輸出:無 */ void arrayListAdd(ArrayList* list, int data) { int count = list->count; //重新申請空間,空間比現(xiàn)在的長度大1個(gè)int長度 int* newDataArr = (int*)realloc(list->data,sizeof(int) * (++count)); if (newDataArr != NULL) { list->data = newDataArr; list->data[count - 1] = data; list->count++; } else { puts("申請空間失敗"); } } /******************************* 函數(shù)名:arrayListRemove() 功能:根據(jù)index刪除ArrayList類型結(jié)構(gòu)體里面的數(shù)組元素 輸入:ArrayList類型結(jié)構(gòu)體指針,int類型索引 輸出:無 */ void arrayListRemove(ArrayList* list, int index) { if (index > list->count) { puts("超出數(shù)組索引"); exit(1); } //把大于index的數(shù)組數(shù)據(jù)往前移動(dòng)一個(gè)索引 for (int i = 0; i < list->count; i++) { if (i > index) { list->data[i - 1] = list->data[i]; } } int count = list->count; //重新申請空間,數(shù)組長度縮減一個(gè)int長度 int *newDataArr = realloc(list->data, sizeof(int) * (--count)); if (newDataArr != NULL) { list->data = newDataArr; list->count = count; } else { puts("申請空間失敗"); } } /******************************** 函數(shù)名:打印所有數(shù)組 輸入:ArrayList類型結(jié)構(gòu)體 */ void printAll(ArrayList list) { for (int i = 0; i < list.count; i++) { printf("%d \r\n", list.data[i]); } }
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的Java簡單使用靜態(tài)語言實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)組,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持!
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