可变数组

C语言本身提供的数组，在定义时就需要指定数组的长度。然而在一些场景下并不会知道需要用数组取储存的数据有多少个，无法明确定义数组的长度。强行定义一个很大很大的数组又会浪费机器的内存空间。这种情况下就需要一个长度可扩展的数组。

构造数组

使用结构体来定义可变数组，包括：①.数组头部地址int *array ②数组长度int szie

typedef struct{
	int *array;
	int size;
} Array;

实现可变数组

实现可变数组的过程包括 创建数组及 下标查询、 数组长度查询、 扩展数组、 释放数组内存空间等功能。

可执行代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

const int BLOCK_SIZE = 20;
typedef struct{
	int *array;
	int size;
} Array;

Array array_create(int init_size)//创建数组
{
	Array a;
	a.size = init_size;
	a.array = (int*)malloc(sizeof(int)*a.size);
	return a;
}

void array_free(Array *a)//释放数组内存空间
{
	free(a->array);
	a->array = NULL;
	a->size = 0;
}

//封装
int array_szie(const Array *a)//数组长度查询 
{
	return a->size;
}

void array_inflate(Array *a, int more_size)//扩展数组 
{
	int *p = (int*)malloc(sizeof(int)*(a->size + more_size));
	int i;
	for(i=0; i<a->size; ++i)
		p[i] = a->array[i];
	free(a->array);
	a->array = p;
	a->size += more_size;
}

int* array_at(Array *a, int index)//数组下标查询
{
	if(index >= a->size)
		array_inflate(a, (index/BLOCK_SIZE+1)*BLOCK_SIZE-a->size);
	return &(a->array[index]);
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
	Array a = array_create(20);
	printf("%d\n", array_szie(&a));
	*array_at(&a, 0) = 10;
	printf("%d\n", *array_at(&a, 0));
	int cnt = 0;
	int number;
	while(1){
		scanf("%d", &number);
		if(number == -1)
			break;
		*array_at(&a, ++cnt) = number;
		printf("%d  %d\n",cnt, number);//输出下标及对应的值
	}
	array_free(&a);
	return 0;
}

可变数组的缺点

1. 在每一次的扩展过程中都需要做一次原数组的拷贝，时间复杂度为O(n)，当数组很长的时候很浪费时间。
2. 每一次扩展都新申请一块大于原数组空间的新的内存区域，再将原数组内存空间释放出去。当数组足够大的时候，可能会出现内存中还有空间，数组却不能扩展的情况。

链表这种数据结构就很好的解决了可变数组存在的缺点。下一篇的内容就是单向链表的实现。