通用的二维数组

Posted 2020-09-01

1、问题描述

  写一个(通用)二维数组的工具，可以按照数组的下标访问数组元素；

  算法思路：实际上我们是申请一个一维数组，通过定义一些函数，让使用者"感觉"其使用的是二维数组甚至是多维数组；

  其数据结构的控制头为：

typedef struct MATRIX{
    USER_TYPE *data;
    int maxRow;
    int maxCol;
}MATRIX;

2、通用二维数组的实现

(1)、commonMatrix.h

#ifndef _COMMON_MATRIX_H_
#define _COMMON_MATRIX_H_

#include<malloc.h>

typedef unsigned char boolean;

typedef struct MATRIX{
    USER_TYPE *data;
    int maxRow;
    int maxCol;
}MATRIX;

#define TRUE    1
#define    FALSE    0

void initMatrix(MATRIX **matrixHead, int maxRow, int maxCol);
void destoryMatrix(MATRIX **matrixHead);
boolean setElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE value);
boolean getElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE *value);

boolean getElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE *value){
    if(row < 0 || col < 0 || row >= matrix.maxRow || col >= matrix.maxCol){
        return FALSE;
    }

    *value = matrix.data[row*matrix.maxCol + col];

    return TRUE;
}

boolean setElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE value){
    if(row < 0 || col < 0 || row >= matrix.maxRow || col >= matrix.maxCol){
        return FALSE;
    }

    matrix.data[row*matrix.maxCol + col] = value;

    return TRUE;
}


void destoryMatrix(MATRIX **matrixHead){
    if(*matrixHead == NULL){
        return;
    }

    if((*matrixHead)->data != NULL){
        free((*matrixHead)->data);
    }
    free(*matrixHead);
    *matrixHead = NULL;

}

void initMatrix(MATRIX **matrixHead, int maxRow, int maxCol){
    MATRIX *matrix = NULL;

    if(*matrixHead != NULL || maxRow <= 0 || maxCol <= 0){
        return;
    }

    matrix = (MATRIX *)calloc(sizeof(MATRIX), 1);
    matrix->maxRow = maxRow;
    matrix->maxCol = maxCol;

    matrix->data = (USER_TYPE *)calloc(sizeof(USER_TYPE), maxRow * maxCol);

    *matrixHead = matrix;
}

#endif

(2)、commonMatrix.c

#include<stdio.h>

typedef int USER_TYPE; //用户自定义数据类型
//利用数据结构与算法的思想,做出了通用二维数组的工具,可以避开二维数组行、列长度不定的问题
#include"./commonMatrix.h"

void main(void){
    MATRIX *matrix = NULL;
    int maxRow;
    int maxCol;
    int value;

    printf("请输入二维数组的行、列: ");
    scanf("%d%d", &maxRow, &maxCol);
    initMatrix(&matrix, maxRow, maxCol);
    setElementAt(*matrix, 1, 1, 2);  //用户的做自己返回时检测
    getElementAt(*matrix, 1, 1, &value); //用户的做自己返回时检测

    printf("matrix[1][1] = %d\n", value);

    destoryMatrix(&matrix);
}

3、结果截图

4、算法分析

  (1)、二维数组的本质是一位数组；

  (2)、解决了长度不定的问题；

  (3)、在对操作时，关键是数组下标的定位；

  (4)、a[i] <==> *(a+i);

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