数据结构(04)_数组类的实现
C++中支持原生数组，但由于原生数组的天然缺陷（不能获取长度信息、越界访问不会报错...），我们有必要来开发自己的数组类，从而解决这些问题。
数组类的继承关系如图：
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1.数组类的实现_1
1.1.抽象类模板Array
需求分析：
1、由于线性表，不能作为数组直接使用，我们需要自己实现一个数组类来代替原生数组。
2、解决原生数组越界访问不会报错的问题
3、提供数组的长度信息
1.2.Array设计要点：
- 抽象类模本,存储空间的位置和大小由子类指定。
- 重载数组操作符，并判断访问下标是否越界（合法）
- 提供数组长度信息的抽象访问函数
- 提供数组对象间的复制操作（通过重载拷贝构造函数和赋值操作符完成）
template < typename T > class Array : public Object { protected: T *m_array; public: T& operator [] (int index) T operator [] (int index) const bool get(int index, const T& e) bool set(int index, const T& e) virtual int length(void) = 0; };1.3. Array的实现
template < typename T >
class Array : public Object
{
protected:
T *m_array;
public:
T& operator [] (int index)
{
if( (index>=0) && (index&>(*this)[index];
}
bool get(int index, const T& e)
{
bool ret = (index>=0) && (index=0) && (index 1.4.StaticArray设计要点
设计要点：
- 封装原生数组;
- 使用模板参数决定数组大小
- 实现函数返回数组长度
- 拷贝构造和赋值重载
template < typename T, int N > class StaticArray : public Arrayprotected: T m_space[N]; public: StaticArray() // 提供拷贝构造喊赋值重载函数，实现数组的拷贝 StaticArray(const StaticArray 1.5. StaticArray的实现
template
class StaticArray : public Array
{
protected:
T m_space[N];
public:
StaticArray()
{
this->m_array = m_space;
}
StaticArray(const StaticArray& obj)
{
this->m_array = m_space;
for(int i=0; i& obj)
{
if(this != &obj)
{
this->m_array = m_space;
for(int i=0; i 2.数组类的实现_2
2.1.DynamicArray设计要点
设计要点：类模板
- 动态确定内部数组空间的大小
- 实现函数返回数组的长度
- 拷贝构造和赋值操作
template < typename T > class DynamicArray : public Array{ protected: int m_length; public: DynamicArray(int length) DynamicArray(const DynamicArray & obj) DynamicArray & operator = (const DynamicArray & obj) void resize(int length) ~DynamicArray() }; 2.2.DynamicArray代码优化
DynamicArray类中的函数实现存在重复的逻辑，可以进行代码优化。
重复代码逻辑的抽象：
— init 函数中实现对象构造时的初始化操作
— copy 函数负责从堆空间中申请内存，并执行拷贝构造操作
— updata 将指定的堆空间作为内部存储数组使用2.3. DynamicArray实现
template
class DynamicList : public SeqList
{
protected:
int m_capacity;
public:
DynamicList(int capacity)
{
this->m_array = new T[capacity];
if(this->m_array != NULL)
{
this->m_length = 0;
this->m_capacity = capacity;
}
else
{
THROW_EXCEPTION(NoEnoughMemoryException,"No memory to create DynamicList object ...");
}
}
int capacity()const
{
return m_capacity;
}
void resize(int capacity)
{
if(capacity != m_capacity)
{
T* array = new T[capacity];
if(array != NULL)
{
int length = (this->m_length < capacity ? this->m_length : capacity);
for(int i=0;im_array[i];
}
T* temp = this->m_array;
this->m_array = array;
this->m_length = length;
this->m_capacity = capacity;
delete[] temp;
}
else
{
THROW_EXCEPTION(NoEnoughMemoryException,"No memory to create DynamicList object ...");
}
}
}
~DynamicList()
{
delete[] this->m_array;
}
};
总结：
- StaticArray通过封装原生数组的方式，实现数组类
- DynamicArray动态申请堆空间，使得数组长度动态可变
- 数组对象能够代替原生数组，并且使用上更安全
- 代码优化时项目开发必不可少的环节
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