动态堆分配的顺序表:数据结构实现

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在《严蔚敏数据结构教程》的4.2.2节中,讨论了堆分配存储表示在数据结构中的应用。堆存储表示是一种特殊的顺序表,其特点是存储空间不是预先固定,而是程序运行期间动态分配的。C语言中,可以利用`malloc()`和`free()`这样的动态内存管理函数来动态创建和释放字符数组,以适应不同大小的字符串需求。这种存储方式下的顺序串有两种形式: 1. `typedef char *string;` - 在C语言的内置库中,这种定义类似于C语言中的字符串类型,它是一个指向字符的指针,允许在程序运行时动态分配存储空间。 2. `typedef struct{ char *ch; int length; }hstring;` - 这是一个自定义的结构体,其中`ch`是一个字符指针,用于存放字符串内容,`length`表示字符串长度,这种结构体提供了更丰富的数据结构特性。 数据结构的核心概念在本节中得到了强调,即数据结构是计算机科学中的重要组成部分,它关注的是信息的组织方式,包括逻辑结构(如数组、表、向量等)和物理结构(存储在内存中的实际布局),以及这些结构之间的关系。例如,电话号码查询系统的数据结构设计选择(如二维数组、表或向量)直接影响算法的实现和效率。数据结构还定义了针对特定结构的操作,如查找、插入和删除等。 算法设计时,数据结构的选择至关重要,因为不同的数据结构决定了不同的操作性能。例如,对于大规模数据,使用哈希表可能比线性搜索更快。此外,算法的效率通常通过时间复杂度和空间复杂度来衡量,而动态分配的存储表示则使得空间需求可以根据实际需要灵活调整。 总结来说,堆分配存储表示是数据结构中一种灵活且高效的方法,它允许程序在运行时动态管理内存,这对于处理需要动态增长或收缩的数据集合特别有用。通过理解并掌握这种存储表示,程序员可以更好地设计和优化他们的算法,以适应各种复杂的计算机应用需求。