数据结构-->数组

数组

• 数组通常理解成为连续的存储单元的集合，但并不仅仅如此，数组还应该是<index,value>二元组有限index和value之间的映射；
• 对于数组的抽象类型来说，还应该支持两个标准操作：取值和赋值；
• C语言的数组是这样定义的

int list[5];int list *plist[5];

• int list[5]：表示的含义是5个整型值组成的数组，int *plist[5]表示的是5个整型指针组成的数组；
• 由于数组存储数据的空间是连续的，所以是可以通过指针的移动来访问各个不同的元素的，更一般的形式是通过＊(&a+i)，其中a表示的是数组元素的首地址，i表示的是需要访问第几个元素,其实本质上应该是*(&a+i*sizeof(int)）的形式来访问元素的，只是编译器帮我们做了这个工作；
• 关于指针的操作有两个运算符：
  
  • &:这个运算符是用来获取某个对象的地址的;
  • *:解引用运算符这个运算符的作用是用来取得地址空间里面的值的；
• 对于一维数组首先来进行简单的元素访问操作;

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>//数组的首地址其实就是数组名称，不需要取地址符号；void print(int array[],int size){    if(array==NULL||size==0)        exit;    for(int i=0;i<size;++i){    //array+i得到的是地址值，所以需要解引用符号；        printf("%d ",*(array+i));    }}int main(){    int array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};    int k = *(&array[0]+1);    printf("array[1] is: %d\n", k);    k = *(&array[0]+1*sizeof(int));    printf("array[1] is: %d\n", k);    //sizeof运算符用来获取数据类型的长度；    print(array,sizeof(array)/sizeof(int));}

数组空间的内存大概：

• 1.每个数据存储单元之间相差四个字节，恰好是一个整型数据单元的长度；
• 在访问数组里面的数据时，地址空间应该从0而不是1开始进行访问；
• 上面的代码也是可以进行数组的赋值操作的，上面使用的是指针的方式进行访问;
• 数组支持下标访问方式array[i],在进行下标访问时，其实进行的是上面的提到的转换过程；

数组的动态存重点内容储空间

• 补充一点关于内存的一点知识：
  
  • 1.C语言在进行编译后，通过三种方式使用内存非别是：
  • 2.静态内存/全局内存，全局变量使用这部分空间，这些空间在程序运行时开始分配，并且在程序终止时会被释放；
  • 3.自动内存：在函数体内部声明，并且在函数被调时才会创建，生命周期仅限于当前函数作用域；
  • 4.最后一种就是动态内存了：动态内存堆上面进行分配；也就是一会要使用的，这部分知识我回详细总结的；
• 数组分配动态内存需要使用void *malloc(size_t size)和void free(void *ptr);函数，其实相关的函数还包括void *calloc(size_t nmemb, size_t size);,void *realloc(void *ptr, size_t size);,暂时先介绍这两个；
• 在使用malloc分配内存空间时，一定需要检查内存空间是否成功分配;
• 这里补充一个关于malloc分配内存进行异常处理宏

#define MALLOC(p,s)\if(!(p)=malloc(s)){\    sprintf(stderr,"Insufficient memory");\    exit;\}\

• 按照前面介绍的，在进行动态内存分配的过程中，必须进行检测是否分配成功；

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define MALLOC(p,s)\    if(!((p)=malloc(s))){\        fprintf(stderr,"Insufficient memory");\        exit(EXIT_FAILURE); \    }int main(){    int n;    int *plist;    printf("Enter the number of numbers to generate: ");    scanf("%d",&n);    if(n<1){        fprintf(stderr,"Improper value of n\n");        exit(EXIT_FAILURE);    }    MALLOC(plist,n*sizeof(int));    int i=0;    for(i=0;i<n;++i){        *(plist+i)=i;        printf("%d ",*(plist+i));    }}

• 一维动态数组的分配，可以使用malloc来完成；
• 对于二位数组来说，c语言是使用一维数组的一维数组来模拟二位数组的；
  
• 假设声明的是一个int x[3][5]这样的一个数组，对于这样的数组进行保存，所以需要访问里面的元素首先需要确定行数x[0]，然后在确定列数[0],[1],[2]就可以访问里面的元素了，首先取得的地址表示的是x[i]表示的是第i行第0个元素的地址，然后可以通过j*sizeof(int)，就可以访问x[i][j]；
  通过一个malloc来构建二位数组：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define MALLOC(p,s)\    if(!((p)=malloc(s))){\        fprintf(stderr,"Insufficient memory");\        exit(EXIT_FAILURE); \    }int **make2Array(int rows, int cols){    int **x, i;    MALLOC(x, rows*sizeof(*x));    for (i = 0; i < rows; i++)    {        MALLOC(x[i], cols * sizeof(**x));    }    return x;}int main(){    int rows = 10;    int cols = 10;    int **x = make2Array(rows, cols);    for (rows = 0; rows < 10; ++rows)    {        for (cols = 0; cols < 10; ++cols)        {             x[rows][cols]=cols;        }    }    for(rows=0;rows<10;++rows){        for(cols=0;cols<10;++cols){            printf("%d ",x[rows][cols]);        }        printf("\n");    }}

• 归纳两个动态内存需要的函数void *calloc(size_t nmemb, size_t size);: 用于分配用户指定大小的一块存储区，并且将这块区域全部清0,然后返回内存空间的地址；void *realloc(void *ptr, size_t size);:是可以使用malloc以及realloc来实现的，realloc函数的作用是调整当前所使用空间的大小为S，并且需要保证原始空间的内容是不变的，如果S是大于原始空间的，那么就新分配空间来使用，里面的内容是不确定的，如果S是小于原始空间的那么多余的内容就会被释放；

#define REALLOC(p,s)\    //    if(!((p)=realloc(p,s))){\    fprintf(stderr,"Insufficient memory);    exit(EXIT_FAILURE);\    }

• 对于三位数组来数，也是通过一维数组的一维数组的一维数组进行模拟的；