动态数组分配混乱

Question

我要从用户那里读取几个值并将它们存储在一个数组中。然后我需要创建一个足够大的数组来存储所有这些值。使用我编写的一些函数，我通过数组对给定值进行排序/lsearch/bsearch。

我已经编写好了程序和所有内容，但对于静态数组实现。我对在哪里实际使用动态数组感到困惑。

当用户开始输入值时使用它是有意义的，因为我无法假设他输入了多少值，因此数组需要足够大以容纳它。当我创建一个足够大的数组来保存所有值（作为第一个数组的副本）时，使用它也是有意义的（有点）。

我不要求任何代码，一切都已完成，只是采用静态方法。我只是想在这里想象一下我需要在哪里使用 darrays。我的想法是：

1. 当用户第一次输入值时
2. 当我将 arr1 复制到一个新的 arr2 中时，该 arr2 需要足够大以容纳 arr1 的所有值。

我在这方面是对还是错？

Answer 1

首先使用malloc 或calloc 分配一个已知起始大小的数组，并跟踪变量中的当前容量。

当您读取值时，如果您的数组不够大，则用户 realloc 将数组的大小加倍。

Answer 2

最好的解决方案是不要在每次用户输入值时复制整个数组。对 malloc 和 free 的需求会很重，并且随着更大的数组变得更糟。

您需要以“元素数量作为输入”来计算数组的大小

int* 数组 = newArray(10);

int* newArray(int size) { 返回 malloc(大小 * sizeof(int)); }

请记住，int* 是一个数组，因此您仍然可以使用 array[3]。但是，如果集中存储已使用元素的数量和当前大小，则可以分配少量元素，并且仅在可用元素耗尽时才增长。

struct DynamicIntArray {
  int used;
  int size;
  int* storage
};

void add(struct DynamicArray* array, int value) {
  if (used < size) {
    (*array).storage[used] = value;
    used++;
  } else {
    int newSize = size+10;
    int* newStorage = (int*)malloc(newSize*sizeof(int));
    int* oldStorage = (*array).storage;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
       newStorage[i] = oldStorage[i];
    }
    (*array).storage = newStorage;
    (*array).size = newSize;
    free(oldStorage);
  }
}

举个例子。您应该可以编写newDynamicIntArray(...) 函数和freeDynamicIntArray(struct DynamicIntArray* array) 函数以及您关心的任何其他方法。

Answer 3

我认为你问错了问题。

问题是：
动态数组（连续的内存块）是否适合在您的应用程序中保存和处理数据？

数组只有一个特别有用的应用程序，那就是关联数组，这意味着数组索引本身是有意义的，可以用来检索您正在搜索的正确内容，只需花费 O(1) 的时间。

例如，可以将一个轨道跑步者列表存储在一个数组中，其中数组索引等于轨道编号。如果您想可视化每个轨道的跑步者的名字，这是一个完美的数据结构。如果您想按字母顺序对所有跑步者的姓名进行排序，这是一个糟糕的数据结构。

但是根据您的应用程序描述，数组索引对您没有任何意义。这表明数组不是最佳选择。

Answer 4

如果您不确定在运行时插入了多少条目，我建议您使用链表数据结构。它将节省您的内存使用量。