Arrays
数组要点
数组可以说是最简单的一种数据结构,它占据一块连续的内存并按照顺序存储数据。创建数组时,我们需要首先制定数组的容量大小,然后根据大小分配内存。即使只在数组中存储一个数字,也需要为所有的数据预先分配内存。因此数组的空间效率不是很好,经常会有空闲的区域没有得到充分利用。
由于数组中的内存是连续的,于是可以根据下标在O(1)时间读/写任何元素,因此时间效率很高。可以根据数组时间效率高的优点,用数组来实现简单的哈希表:把数组的下标设为哈希表的键值Key,而把数组中的每一个元素设为哈希表的值Value,如此实现Key-Value配对。
为了解决数组空间效率不高的问题,人们又设计实现了多种动态数组,如STL中的vector。为了避免浪费,先为数组开辟较小的空间,然后往数组中添加数据。当数据的数目超过数组的容量时,我们再重新分配一块儿更大的空间(STL的vector每次扩充容量时,新的容量都是前一次的两倍),把之前的数据复制到新的数组中,再把之前的内存释放,这样就能减少内存的浪费。注意到每一次扩充数组容量的时间效率是O(n),对时间性能有负面影响,因此要尽量减少数组扩容的次数。
在C里,数组和指针是相互关联又有区别的两个概念。声明一个数组时,其数组的名字也是一个指针,该指针指向数组的第一个元素。C中,当数组作为函数的参数进行传递时,数组就自动退化为同类型的指针。用sizeof()求大小时从(数组的大小*类型大小)变成(指针的大小4)。
例题:输出20,4,4。
1 | int get_size(int data[]) { |
引用不能放进数组。
函数体内定义的内置数组,其元素无初始化。
不允许数组直接复制和赋值。
数组的长度是固定的。
数组的size类型为size_t。
STL中的vector
STL中的vector是动态数组。详细内容见这里。
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注意是否要求在位、数组内是否允许重复、数组是否已排序、数组内数值的范围、还有一些边界条件,常常用到unordered_set/unordered_map,有时需要以数字的每一位为单位来考虑,有的题目常用几个指针向中间逼近的思路,有的将数据中的一位或几位作为标识符,有的是左右各扫一遍在每一位取两者的最大值,有的需要利用二进制的性质。还要注意活用索引和指针,遍历的同时也可以操作其他位置。
数组题目的套路还是比较少,毕竟只是一个数据结构,常常要对具体问题想一些比较特殊有针对性的解法。
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Remove Duplicates from Sorted Array II
Search in Rotated Sorted Array
Search in Rotated Sorted Array II
Median of Two Sorted Arrays
Longest Consecutive Sequence
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3Sum Closest
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Remove Element
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