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C++数据结构Array的实现

记第一次CSDN-markdowm编辑器写博客，访问我的github:

　·Array的特点
　·表格列举
　·代码实现

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Array与普通数组、链表的区别

　　 >STL中的array与普通数组的区别在于它有更完备的机制，更安全，更方便，鲁棒性强，如越界检查等，此外有更多的属性和方法，功能更全面。而vector是一种动态数组，其大小在运行期间确定，可以扩充，内容存储在堆上，C++数组是一种内部类型，其大小运行期间不可变，内容存储在栈上。
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　　此外，在线段树数据结构中，数组形式更适合在编程竞赛中使用，在已经知道线段树的最大规模的情况下，直接开足够空间的数组，然后在上面建立线段树。一般不用链表。

表格列举

　　首先思考一个问题：
　　有100000000000个数从1开始编号
　　　(1)求位于区间[i,j)中所有数的和(1<=i<=j<=100000000001)；
　　　(2)第i个数更新为x.
　　针对(1)(2)问题，有两种解法：
　　　(1)遍历[i,j)，逐个相加；
　　　(2)先建立保存前n项和的一个数组S，那么[i,j)的和为S[j]-S[i].
　　可见，第二种方法明显更优，对于每次统计和只需查表，然后进行一次减法，由于数组的随机访问性，效率极高，这种方法类似于图像处理中的积分图法，配合Hessian矩阵求积求图像的二阶特征，效率大大提高，这也是SURF算法比SIFT算法快三倍的原因。
　　但是，在求第二个问题时，第二种解法需要更新前i个前n项和才能重构整个积分数组（我姑且这么叫），而此时第一种解法只需要更新原数组中的第i个数。
　　事实上上面的问题就是线段树要解决的问题，即解决统计和修改之间的矛盾。
方法一修改快统计慢，方法二修改慢统计快。而线段树统计和修改都比较快，详细可以了解一下线段树。
　　下面仅以表格列举出前部分叙述的内容：

数据结构 优缺点 使用场合 C++ 数组 内部类型，粗暴易用 不严谨的实验场合 STL array 安全、方便、全面，用来代替普通数组 严谨的程序，需要强鲁棒性 STL vector 动态数组，可扩容 快速开发 线段树 统计和修改都比较快 符合区间加法，同时有统计的修改两个诉求，如求最大数、最大公因数、数字和

　　在线段树的启发下，考虑用线段树的思想做SURF中的积分图。

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代码实现

#include <iostream>#include <cstdlib>#include <string>#define DEAFULT_SIZE 100using namespace std;//数组的抽象数据类型描述template <class Type>class Array{private:    Type* element;//建立存放空间    int ArraySize;//数组大小    void getArray();//建立数组空间public:    Array(int size=DEAFULT_SIZE);//构造函数    Array(const Array<Type>& x);//复制构造函数    ~Array();//析构函数    const Type& operator [] (int i);//取元素    Array<Type>& operator = (const Array<Type>& A);//赋值操作    int length() const;//取数组长度    void resize(int size);//扩充数组};/******************************************************////Array实现/////建立数组template <class Type>void Array<Type>::getArray(){    element=new Type[ArraySize];    if(element==NULL){        ArraySize=0;        cerr<<"存储分配错误！"<<endl;        return;    }}//构造函数template <class Type>Array<Type>::Array(int size){    if(size<=0){        ArraySize=0;        cerr<<"非法数组大小"<<endl;        return;    }    ArraySize=size;    getArray();}//复制构造函数template <class Type>Array<Type>::Array(const Array<Type>& x){    int n=x.ArraySize;    ArraySize=n;    element=new Type[n];    if(element==NULL ){        ArraySize=0;        cerr<<"存储分配错误！"<<endl;        return;    }    Type* srcptr=x.element;    Type* dstptr=element;    while(n--) *dstptr++ = *srcptr++;}//析构函数template <class Type>Array<Type>::~Array(){     delete []element;}//取下标元素template <class Type>//Type & Array<Type>::operator [ ] (int i){const Type & Array<Type>::operator [ ] (int i){    if(i < 0 || i > ArraySize-1){        cerr<<"非法索引!"<<endl;        return NULL;               //error C2440: “return”: 无法从“int”转换为“double &”,注释掉可以运行                                   //已解决，关于非常量引用，非常量引用的初始值必须为左值”，左值基本上可以理解为能对其取地址的值，如果地址都没有，怎么可能作为非常量引用的值呢？    }                              //即给左值做const限定即可    return element[i];}//赋值操作template <class Type>Array<Type>& Array<Type>::operator = (const Array<Type>& A){    int n=A.ArraySize;    Type* srcptr=A.element;    Type* dstptr=element;    while(n--) *dstptr++ = *srcptr++;}//取数组长度template <class Type>int Array<Type>::length() const{    if (element==NULL)    {        //ArraySize=0;             //error C3490: 由于正在通过常量对象访问“ArraySize”，因此无法对其进行修改        cerr<<"存储分配错误！"<<endl;        return NULL;    }    return ArraySize;}//扩充数组template <class Type>void Array<Type>::resize(int size){    if(size<0||size==ArraySize){        cerr<<"不合理的请求！"<<endl;        return;    }    Type* newArray=new Type[size];                     //创建新数组    if(newArray==NULL){        cerr<<"存储分配错误！"<<endl;        return;    }    int n=(size<ArraySize)?size:ArraySize;    Type* srcPtr=element;    Type* dstPtr=newArray;    while(n--) *dstPtr++ = *srcPtr++;    delete []element;    element=newArray;    ArraySize=size;}int main(){    Array<double> testArray(DEAFULT_SIZE);    cout<<"testArray的长度是："<<testArray.length()<<endl;    cout<<"testArray[2]是："<<testArray[2]<<endl;    testArray.resize(1010);    cout<<"testArray的长度是："<<testArray.length()<<endl;    cout<<"testArray[1000]是："<<testArray[1000]<<endl;    return 0;}

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