Java版C語言版簡單使用靜態(tài)語言實(shí)現(xiàn)動態(tài)數(shù)組的方法
動態(tài)語言相對于靜態(tài)語言的一個優(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自帶了一個集合類ArrayList,可以實(shí)現(xiàn)動態(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)了一個動態(tài)數(shù)組,下面的這個實(shí)現(xiàn)就是直接從Tomcat的源碼借鑒過來的。
實(shí)現(xiàn)思路
動態(tài)添加元素
初始化一個數(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)際上是指向同一個內(nèi)存地址。
動態(tài)刪除元素
初始化一個數(shù)組,大小固定。
在方法區(qū)申請一個比原生數(shù)組小一位的數(shù)組
從index位開始,把后面的元素同時往前移動一位,覆蓋要刪除的元素。
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結(jié)構(gòu)體arrayList和結(jié)構(gòu)體變量ArrayList,里面包含兩個數(shù)組,一個是int類型的指針,用來指向存儲int型數(shù)組的內(nèi)存,還有一個count,用來記錄數(shù)組的長度,因?yàn)橥ㄟ^malloc(),realloc()進(jìn)行動態(tài)內(nèi)存分配(程序執(zhí)行的時候分配),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)建一個數(shù)組呢?這就涉及了JAVA和C內(nèi)存分配的一個區(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)存空間就會被釋放,因此需要用malloc從棧申請空間。
實(shí)現(xiàn)思路
動態(tài)添加元素
通過realloc() 重新申請一個新的內(nèi)存空間,空間比當(dāng)前數(shù)組的大一個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)往前移動一個索引。
重新申請空間,數(shù)組長度縮減一個int長度。
把記錄的數(shù)組長度進(jìn)行--操作。
demo.h
//定義一個結(jié)構(gòu)體,data里面儲存的是int類型指數(shù)組,count存儲的是數(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)往前移動一個索引
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,小編會及時回復(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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