「数据结构」:模拟指针(simulated pointer)
模拟指针,也就是清华严老师《数据结构-C语言描述》中的静态链表,静态链表的引用是使用一段连续的存储区还模拟指针的功能,可以有效的利用一段连续内存进行一定范围内可变的子链表的空间分配,此数据结构原理比较简单,但是实现起来(至少我个人感觉)有一些绕,原因在于结点的指针域和所申请的整个空间数组的下标都是用整型来表示,极易出错,由于使用连续存储区,稍有不甚将指针地址错写成数组下标则很容易出错并且很难被发现。
以下为本次实现的模拟指针代码,由三个文件构成:
1、 simulatedPointer.h 定义了模拟指针的一些基本结构和方法
2、excp.h 和前面一样,包含定制的异常类。
3、simulatedPointer.cp 测试用的主函数
//simulatedPointer.h
#ifndef __SIMULATEDPOINTER__
#define __SIMULATEDPOINTER__
#include <iostream>
#include "excp.h"
using namespace std; template<class T>
class SimPointerList; template<class T>
class Node {
public:
friend class SimPointerList<T>;
private:
T data;
int next;
}; template<class T>
class SimPointerList {
public:
SimPointerList(int maxaSize = );
~SimPointerList(){delete [] list;}
int getFreeNode();
void recycleFreeNode(int i);
bool isEmpty() const;
int getLength() const;
SimPointerList<T>& deleteElement(int k, T& x);
SimPointerList<T>& insertElement(int k, const T& x);
void findElement(int k, T& x) const;
int searchElement(const T& x) const;
void output(ostream& out) const;
int getFreeCapacity() const;
private:
int freeHeader;//point to the head of the free-list
int usedHeader;
int maxSize;
Node<T> *list;
}; template<class T>
SimPointerList<T>::SimPointerList(int maxaSize)
{
maxSize = maxaSize;
freeHeader = ;
usedHeader = -;
list = new Node<T>[maxSize];
for (int i=; i<maxSize-;i++)
list[i].next = i+;
list[maxSize-].next = -;
} template<class T>
int SimPointerList<T>::getFreeNode()
{
if (freeHeader == -)
throw FullMemory();
int i = freeHeader;
freeHeader = list[i].next;
list[i].next=-;
return i;
} template<class T>
void SimPointerList<T>::recycleFreeNode(int i)
{
if (i< || i>=maxSize)
throw OutOfBounds();
list[i].next = freeHeader;
freeHeader = i;
} template<class T>
bool SimPointerList<T>::isEmpty() const
{
return usedHeader == -;
} template<class T>
int SimPointerList<T>::getLength() const
{
int len = ;
if (usedHeader != -)
for (int begin=usedHeader; begin!=-; begin=list[begin].next)
len++;
return len;
} template<class T>
SimPointerList<T>& SimPointerList<T>::deleteElement(int k, T& x)
{
if (k<= || k>getLength())
throw OutOfBounds();
int index = ;
if (k == )
{
index = usedHeader;
usedHeader = list[usedHeader].next;
}
else if (getLength()== && k == )
{
index = list[usedHeader].next;
list[usedHeader].next = -;
}
else
{
int prior = usedHeader;
for (int i=; i<k-; i++)
prior = list[prior].next;
index = list[prior].next;
list[prior].next = list[list[prior].next].next;
}
x = list[index].data;
list[index].next = -;
recycleFreeNode(index);
return *this;
} template<class T>
SimPointerList<T>& SimPointerList<T>::insertElement(int k, const T& x)
{
int len = getLength();
if (k< || k>len+)
throw OutOfBounds();
if (len == maxSize)
throw FullMemory();
int index = getFreeNode();//.next field has been setted by -1
list[index].data = x;
if (usedHeader == - || k == )
{
list[index].next = usedHeader;
usedHeader = index;
return *this;
} int begin = usedHeader;
for (int i=; i<k-; i++)
begin = list[begin].next;
list[index].next = list[begin].next;
list[begin].next = index;
return *this;
} template<class T>
int SimPointerList<T>::getFreeCapacity() const
{
return maxSize - getLength();
} template<class T>
void SimPointerList<T>::findElement(int k, T& x) const
{
if (k<= || k>getLength())
throw OutOfBounds();
int index = usedHeader;
for (int i=; i<k; i++)
index = list[index].next;
x = list[index].data;
} template<class T>
int SimPointerList<T>::searchElement(const T& x) const
{
int index = usedHeader;
int len = ;
while (index != -)
{
if (list[index].data == x)
break;
index = list[index].next;
len++;
}
return len;
} template<class T>
void SimPointerList<T>::output(ostream& out) const
{
int len = usedHeader;
while (len != -)
{
out<<list[len].data<<" ";
len = list[len].next;
}
} template<class T>
ostream& operator<<(ostream& out, const SimPointerList<T>& x)
{
x.output(out);
return out;
}
#endif
//excp.h
#ifndef _EXCP_
#define _EXCP_
#include <new>
using namespace std; class OutOfBounds {
public:
OutOfBounds(){}
}; class FullMemory {
public:
FullMemory(){}
}; void my_new_handler()
{
throw FullMemory();
} new_handler old_handler = set_new_handler(my_new_handler);
#endif
//simulatedPointer.cpp
#include <iostream>
#include "excp.h"
#include "simulatedPointer.h"
using namespace std; int main()
{
try{
SimPointerList<int> L();
cout<<"length : "<<L.getLength()<<endl;
L.insertElement(, ).insertElement(, ).insertElement(, ).insertElement(, );
cout<<"length : "<<L.getLength()<<endl;
int x;
cout<<L<<endl;
L.findElement(, x);
cout<<"The second element is : "<<x<<endl;
L.deleteElement(, x);
cout<<"delete : "<<x<<endl;
cout<<"After delete : "<<L<<endl;
cout<<"new length is : "<<L.getLength()<<endl;
L.insertElement(, ).insertElement(, );
cout<<"Least : "<<L<<endl;
cout<<"Now the length is : "<<L.getLength()<<endl;
}
catch(OutOfBounds e)
{
cout<<"out of bounds error occured"<<endl;
}
catch(FullMemory e)
{
cout<<"full memory error occured"<<endl;
}
return ;
}
总结:
1、如果要以传统思维来规范数组位置(下标从1开始),那就时刻要注意,在代码中时时小心处理和机器表示的区别,或者浪费一个存储空间list[0]以保持一致,
2、要区分开模拟的链表下标和数组下标(因为这个,找了近两个小时的BUG,整个人都快疯掉了)。
3、代码注意规范,变量、方法名尽量表达内丰含意。
「数据结构」:模拟指针(simulated pointer)的更多相关文章
- 「数据结构」Link-Cut Tree(LCT)
#1.0 简述 #1.1 动态树问题 维护一个森林,支持删除某条边,加入某条边,并保证加边.删边之后仍然是森林.我们需要维护这个森林的一些信息. 一般的操作有两点连通性,两点路径权值和等等. #1.2 ...
- 「2014-3-17」C pointer again …
记录一个比较基础的东东-- C 语言的指针,一直让人又爱又恨,爱它的人觉得它既灵活又强大,恨它的人觉得它太过于灵活太过于强大以至于容易将人绕晕.最早接触 C 语言,还是在刚进入大学的时候,算起来有好些 ...
- 「C++」理解智能指针
维基百科上面对于「智能指针」是这样描述的: 智能指针(英语:Smart pointer)是一种抽象的数据类型.在程序设计中,它通常是经由类型模板(class template)来实做,借由模板(tem ...
- 「HNOI2016」数据结构大毒瘤
真是 \(6\) 道数据结构毒瘤... 开始口胡各种做法... 「HNOI2016」网络 整体二分+树状数组. 开始想了一个大常数 \(O(n\log^2 n)\) 做法,然后就被卡掉了... 发现直 ...
- 「NOWCODER」CSP-S模拟赛第3场
「NOWCODER」CSP模拟赛第3场 T1 货物收集 题目 考场思路即正解 T2 货物分组 题目 考场思路 题解 60pts 算法:一维 DP 100pts 算法:一维 DP ?线段树 + 单调栈 ...
- #10471. 「2020-10-02 提高模拟赛」灌溉 (water)
题面:#10471. 「2020-10-02 提高模拟赛」灌溉 (water) 假设只有一组询问,我们可以用二分求解:二分最大距离是多少,然后找到深度最大的结点,并且把它的\(k\)倍祖先的一整子树删 ...
- #10470. 「2020-10-02 提高模拟赛」流水线 (line)
题面:#10470. 「2020-10-02 提高模拟赛」流水线 (line) 题目中的那么多区间的条件让人感觉极其难以维护,而且贪心的做法感觉大多都能 hack 掉,因此考虑寻找一些性质,然后再设计 ...
- 「MoreThanJava」Day 4:面向对象基础
「MoreThanJava」 宣扬的是 「学习,不止 CODE」,本系列 Java 基础教程是自己在结合各方面的知识之后,对 Java 基础的一个总回顾,旨在 「帮助新朋友快速高质量的学习」. 当然 ...
- 「ZJOI2018」历史(LCT)
「ZJOI2018」历史(LCT) \(ZJOI\) 也就数据结构可做了-- 题意:给定每个点 \(access\) 次数,使轻重链切换次数最大,带修改. \(30pts:\) 挺好想的.发现切换次数 ...
随机推荐
- 让你提前知道软件开发(24):C语言和主要特征的发展史
文章1部分 再了解C语言 C语言的发展历史和主要特点 作为一门众所周知的计算机编程语言,C语言是谁发明的呢?它是怎样演进的?它有何特点?究竟有多少人在使用它? 1. C语言之父 C语言是1972年由美 ...
- 文件下载Demo
知识点: //获取用户要下载的资源的名称 string name=context.Request.Params["downloadName"]; //设 ...
- Web前端开发工程师为什么讨厌IE6!
- FMDB 直接将查询结果转化为字典
今天学习FMDB框架,发现非常好用的一点,就是就以把查询结果直接转化为字典 NSString *querySql = @"select * from stuInfo"; NSMut ...
- jsp 有哪些内置对象?作用分别是什么? 分别有什么方 法?
JSP共有以下9种基本内置组件 request对象 客户端请求,此请求包含来自GET/POST的请求参数,通过它才能了解到客户的需求,然后做出相应. response对象 ...
- linux查看和设置系统时间 hwclock && date
http://www.linuxso.com/command/hwclock.html查看时间{1. date查看系统时钟, hwclock查看硬件时钟hwclock && date ...
- 把复选框变成单选框(prop,attr的区别)
如果项目中需要统一样式的话,有可能会遇到把复选框变成单选框的需求. 下面是用jquery的简单实现 $(function(){ $("input[type='checkbox']" ...
- QT 自动获取可用串口
本来想直接用Settings来获取的,但是串口信息类似 "\Device\Serial0",死活获取不了,用了转义.反斜杠还是获取不到,所以就放弃了,网上好像也没有获取成功的. 所 ...
- 用C#开发较完整的Windows任务管理器
原文 用C#开发较完整的Windows任务管理器 这个代码没有什么技术含量,仅仅使用 WMI 和 API 实现了 Windows 任务管理器的部分功能. 但代码里面封装了一个 SystemInfo 的 ...
- Java开发岗位面试题
看到一些java面试题,准备慢慢自己做出来试试. 一.Java基础 1. String类为什么是final的. 只有当字符串是不可变的,字符串池才有可能实现.字符串池的实现可以在运行时节约很多heap ...