datawhale算法与数据结构（上）day1
task01: 数组
- 理解数组的存储与分类
- 实现动态数组，该数组能够根据需要修改数组的长度
数组的存储
不管是一维还是多维数组，都是顺序存储，它们的地址都是相连的，数组采用顺序存储结构
数组的分类
- 依据内存资源管理角度，分为静态数组和动态数组
- 静态数组
在变异期间在栈中分配好内存的数组
(1)在运行期间不能改变存储空间，运行后由系统自由释放
(2)编译器保存福安与数组长度的信息，sizeof()便可以体现
int a[10];
char b[10];
class a[10]; //class为自定义的类，定义一个包含10个class对象的数组
需要注意的时静态数组在编译期间就已经分配好内存，所以一定要指定数组的大小，不能以变量作为数组的大小，以下的行为是不允许的
int i;
char a[i]; //编译期间不能确定i的值，无法明确数组的大小，编译失败
- 动态数组：
在程序运行后才分配内存的数组，需要人工手动去创建和释放
//c语言中国利用malloc函数来创建动态数组
int i;
scanf("%d", &i);
char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*i);
//分配长度为i的字符数组空间，可以以下标访问数组，不需要时要调用free()函数手动释放
//C++中，利用new关键字创建动态数组
int i;
cin>>i;
char *p = new char[i];
//分配长度为i的字符数组空间，可以以下标访问数组，不需要是要delete p，手动释放
- 依据维度来看，分为一维数组和多维数组
-
一维数组
一维数组是一种线性数组，访问元素时涉及到一个单独的下标，它可以表示行或列所以i你
（1）a[i] = (a+i);
（2）a是数组的首地址也是第一个元素的地址。
（3）a+i代表的是第i个元素的地址。
（4）a+i并不是简简单单第一个元素的地址+i，而应该是第一个元素的地址+isizeof(数组类型)。 -
多维数组
多维数组a[i][j]，其地址为a + c * i + d* j，a表示数组最开始的地址，c表示每个元素所占字节数，d表示多维数组中第一维元素（行地址的增量）所占字节数
二维数组a[3][2]可以理解维一个特殊的一维数组，这个一维数组中每一个元素都是另一个一维数组，比如a[0][2]实际上是另一个数组，包含两个元素a[0][0]和a[0][1]
(1) a+i 指向a[i][2]：a是数组的首地址，由一维数组的性质”首地址+i“得到的是第i个元素的地址，所以，a+i指向特殊一维数组的第i个元素,它指向一个地址
(2)a[i]指向a[i][0]：a[0]相当于一维数组名，指向首元素a[0][0],所以a[i]指向a[i][0]，a[i]+j指向a[i][j].它指向一个元素
a[i]=(a+i),
a[i][j]=(*(a+i)+j)
动态二维数组的创建：
//c
void main(){
int row,col;
scanf("%d,%d",&row,&col); //自定义行数和列数
int **a = (int**)malloc(sizeof(int *) * row); //分配指向行的指针数组
for(int k=0; k<row; k++){
a[k] = (int *)malloc(sizeof(int) *col); //分配行指针所指向的数组
}
for(k=0; k<row; k++){
free(a[k]); //释放所有行空间
}
free(a); //释放行指针数组
}
//c++
void main(){
int row,col;
cin>>row>>col; //自定义行数和列数
int **a = new int*[row]; //分配指向行的指针数组，因为（*行指针）才能得到每行首元素的地址，所以可以理解为行指针是指向首元素指针的指针
for(int k=0; k<row; k++){
a[k] = new int[col]; //分配行指针所指向的数组
}
for(k=0; k<row; k++){
delete [] a[k]; //释放所有行空间
}
delete [] a; //释放行指针数组
题目练习
- 利用动态数组解决数据存放问题
编写一段代码，要求输入一个整数N，用动态数组A来存放2~N之间所有5或7的倍数，输出该数组。
示例：
#include <iostream>
using std::cin; using std::cout;
using std::endl;
int main(){
int n;
cout << "N = ";
cin>>n;
int *p = new int[1];
for(int i =2; i < n; i++){
if(i%5 == 0 or i%7 == 0){
*p = i;
cout << *p << " ";
*p++;
}
}
return 0;
}
2.托普利茨矩阵问题
如果一个矩阵的每一方向由左上到右下的对角线上具有相同元素，那么这个矩阵是托普利茨矩阵。
给定一个M x N的矩阵，当且仅当它是托普利茨矩阵时返回True。
示例：
在上述矩阵中, 其对角线为: “[9]”, “[5, 5]”, “[1, 1, 1]”, “[2, 2, 2]”, “[3, 3]”, “[4]”。 各条对角线上的所有元素均相同, 因此答案是True。
#include <iostream>
//#include "stdafx.h"
using namespace std;
int main(){
int m,n;
cout<<"m = ";
cin>> m;
cout << "n = ";
cin>>n;
int **arr = new int*[m];
for(int i = 0; i<n; i++)
arr[i]= new int[n];
int element;
cout<<"请输入矩阵："<<endl;
for(int i =0; i<m; i++){
for(int j = 0; j<n; j++){
cin>> arr[i][j];
}
}
bool flag = true;
for(int i = 0; i< m-1; ++i){
for(int j = 0; j< n-1; ++j){
if(arr[i][j] != arr[i+1][j+1])
flag = false;
}
}
cout<< boolalpha << flag<<endl;
return 0;
}
此处因为我c++还没学完，看到有用容器来做的，待我学完之后再用另一种方法改
https://blog.csdn.net/qq_40858438/article/details/89380815
3.三数之和
https://leetcode-cn.com/problems/3sum/
给定一个包含 n 个整数的数组nums，判断nums中是否存在三个元素a，b，c，使得a + b + c = 0？找出所有满足条件且不重复的三元组。
注意：答案中不可以包含重复的三元组。
示例：
class Solution {
public:
vector<vector<int>> threeSum(vector<int>& nums) {
vector<vector<int>> rs;
int target;
sort(nums.begin(), nums.end());
for(int i = 0; i< nums.size(); i++){
if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1])
continue;
if((target = nums[i]) > 0)
break;
int p = i+1, q = nums.size()-1;
while(p <q){
if(nums[p] + nums[q] + target < 0)
++p;
else if (nums[p] + nums[q] + target> 0)
--q;
else{
rs.push_back({target,nums[p], nums[q]});
++p, --q;
while(p<q && nums[p] == nums[p-1])
++p;
while(p<q && nums[q] == nums[q+1])
--q;
}
}
}
return rs;
}
};
【来源】
[1]https://zhuanlan.zhihu.com/p/44252579
[2]https://blog.csdn.net/my_mao/article/details/23795319
[3]https://blog.csdn.net/KatherineLeeyq/article/details/51165933
[4]https://www.cnblogs.com/richardcpp/archive/2012/10/15/2724406.html
[5]https://blog.csdn.net/u012027907/article/details/16370625
