编程范式(斯坦福大学)学习笔记《五》

线性搜索

void *lsearch(void* key,void base,int n,int elemSize, int (*cmpfn)(void *,void *)){
    for(int i<0;i<n;i++) {
        void* elemAddr=(char*)base+i*elemSize;
        //这里的强制转换成char*只是为了让编译器可以进行运算，找到每一次比较的起始地址elemaddr
        if(cmpfn(key,elemAddr)==0)//callback
            return elemAddr;
    }
    return NULL;
}

代码第三行：为什么要对base指针进行强制类型转换，转换成char呢？这跟上一篇文章中的讲到的原因一样，对于int类型的指针来说，我们知道每次进行++操作，指针会自增4字节，然而对于void类型指针进行加法操作，编译器不知道每次要加多少。所以我们将base指针强制转换成char，这样编译器就知道指针加法的基数是1。

int array[]={4,2,3,7,11,6};
int size=6;
int number=7;
int* found=lsearch(&member,array,6,sizeof(int)，intCmp);
if(found==NULL){...}
else{...}

下面我们来看cmpFn的实现，假如我们要查找的类型是int，则：

int intCmp(void* vp1,void* vp2){
    int* ip1 = vp1;
    int* ip2 = vp2;
    return *ip1 - *ip2;
}

不过必须认识到：这种写法并不是支持泛型的最简明的方式，他只是C语言及其规范中能用的最好的方式，但这种方式执行速度更快，而且只需要一份代码副本来完成所有的线性搜索。

OK,假如现在我们有一个字符串数组：

char *notes={"Ab","F#","B","Gb","D"}；

利用上面的lSearch代码，我们要查找"Eb"，则调用形式应该是：

char *favoriteNote="Eb"；
char **found = lsearch(&favoriteNote,notes,5,sizeof(char *),StrCmp)；

其中strCmp是我们要自己提供的。注意lsearch的的第一个参数是一个void类型，而favoriteNote是char类型，这里我们传递给它的则是favoriteNote的取地址，即一个（char**）类型的变量,并且elemSize取的是char类型指针的大小。我们先实现strCmp，然后再来说为什么。

int StrCmp(void* ip1,void* ip2){
    char* s1=*(char **)vp1;
    /*
    char *s1=(char *)vp1;
    对应lsearch(favoriteNote,notes,5,sizeof(char *),StrCmp)
    */
    char* s2=*(char **)vp2;
    return strcmp(s1,s2);
}

这里我们将两个void指针强制转换成char**类型，然后再进行解引用。这样做的意义在于，针对字符串数组来说，字符串是存储在常量区域的，字符串类型的变量是一个指针，而字符串数组存储的就是这些指针。对于notes[1]来说，它存储的是一个地址，这个地址指向的内存空间存储的是"F#"。假如我们直接写成：

char *s1=(char *)vp1;

那么，StrCmp比较的则是存储字符串的地址，而不是字符串本身。这也是为什么lsearch的第一个参数，我们传递的是favoriteNote的取地址，而不是直接的favoriteNote。

stack的纯C语言实现（只针对于int型）：

//stack.h
typedef struct{
int *elems;//保存元素的地址
int logicalLen;//已存在的个数
int allocLen;//可用的内存空间所分配的个数
}stack;
void StackNew(stack *s);         
void StackDispose(stack *s);    
void StackPush(stack *s, int value);       
int StackPop(stack *s);         
//main.c                       
stack s；//分配12bytes的空间            
StackNew(&s);//初始化栈的成员   
for(int i=0;i<5;i++){          
StackPush(&s， i);//进栈     
}                              
StackDispose(&s);//删除栈

//stack.c
void StackNew（stack *s）
{
s->logicalLen=0;
s->allocLen=4;
s->elems=malloc(4*sizeof(int));
assert(s->element != NULL)//确保成功空间分配
}
void SatckDispose()
{
free(s->elems)；
}

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