一步一步寫算法（之線性結構的處理）(轉)

 

    咱們知道，在內存中的空間都是連續的。也就是說，0x00000001下面的地址必然是0x00000002。因此，空間上是不會出現地址的突變的。那什麼數據結構類型是連續內部空間呢，其實就是數組，固然也能夠是堆。數組有不少優點，它能夠在一段連續空間內保存相同類型的數據，而且對這些數據進行管理。因此從這個意義上說，掌握了數組才能說明你數據結構入門了。

    那麼，在實際開發中，咱們對線性結構應該注意些什麼呢？我我的的觀點：

    （1）數組的資源是有限的，必須肯定資源的範圍

    （2）數組中資源的申請和釋放必須一一對應，不然很容易形成資源泄漏的現象 

    （3）數組中的注意事項一樣應用於堆分配的連續內存資源空間中

    下面是本身設計的一個int分配的小程序，你們能夠一塊兒嘗試一下：

    a）設計內存節點的數據形式

typedef struct _DATA_NODE
{
    int* pData;
    char* pFlag;
    int num;
}DATA_NODE;

#define STATUS int
#define TRUE 1
#define FALSE 0

    b）建立內存節點

DATA_NODE* malloc_node(int number)
{
    DATA_NODE* pDataNode = NULL;
    if(0 == number)
        return NULL;

    pDataNode = (DATA_NODE*) malloc(sizeof(DATA_NODE));
    assert(NULL != pDataNode);
    memset(pDataNode, 0, sizeof(DATA_NODE));

    pDataNode->pData = (int*)malloc(sizeof(int) * number);
    if(NULL == pDataNode->pData){
        free(pDataNode);
        return NULL;
    }

    pDataNode->pFlag = (char*) malloc( (number + 7) >> 3);
    if(NULL == pDataNode->pFlag){
        free(pDataNode->pData);
        free(pDataNode);
        return NULL;
    }

    memset(pDataNode->pData, 0, sizeof(int) * number);
    memset(pDataNode->pFlag, 0, (number + 7) >> 3);
    pDataNode->num = number;
    return pDataNode;
}

    c） 刪除內存節點

STATUS free_node(const DATA_NODE* pDataNode)
{
    if(NULL == pDataNode)
        return FALSE;

    assert(NULL != pDataNode ->pData);
    assert(NULL != pDataNode-> pFlag);
    assert(0 != pDataNode);

    free(pDataNode->pFlag);
    free(pDataNode->pData);
    free((void*)pDataNode);
    return TRUE;
}

    d）判斷當前是否還有內存能夠分配

int check_if_data_exist(const DATA_NODE* pDataNode)
{
    int number = pDataNode->num;
    char* pFlag = pDataNode->pFlag;
    unsigned char flag = 0;
    int loop = 1;

    while(loop <= number){
        flag = pFlag[(loop + 7) >> 3 - 1] & (0x1 << ((loop + 7) % 8));
        if(0 != flag){
            return loop;
        }

        loop ++;
    }

    return -1;
}

    e） 分配內存空間

int* alloca_data(const DATA_NODE* pDataNode)
{
    int* pData = NULL;
    int pos;
    if(NULL == pDataNode)
        return NULL;

    if(-1 == (pos = check_if_data_exist(pDataNode)))
        return NULL;


    pDataNode->pFlag[(pos + 7) >> 3 - 1] |= 0x1 << ((pos + 7)% 8);
    return pDataNode->pData + (pos - 1);
}

    f）回收內存空間

STATUS free_data(const DATA_NODE* pDataNode, const int* pData)
{
    int pos = 0;
    if(NULL == pDataNode || NULL == pData)
        return FALSE;

    if(pData < pDataNode->pData || pData > (pDataNode->pData + pDataNode->num))
        return FALSE;

    pos = (pData - pDataNode->pData) >> 3;
    pDataNode->pFlag[(pos + 7) -1]  &= ~(0x1 << ((pos + 7) % 8));
    return TRUE;
}

    g）統計當前已經分配了多少DWORD空間

int count_free_space(const DATA_NODE* pDataNode)
{
    int count = 0;
    int loop = 1;
    char flag = 0;
    if(NULL == pDataNode)
        return 0;

    for(; loop <= pDataNode->num; loop++)
    {
        flag = pDataNode->pFlag[(loop + 7) >> 3 - 1] & (0x1 << ((loop + 7) % 8));
        if(0 == flag){
            count ++;
        }
    }

    return count;
}

   上面的代碼只是一個示範，你們能夠在這個基礎之上加以改進，好比說：

    （1）修改爲能夠自由分配不少內存，注意須要同時修改flag的結構類型

    （2）修改爲先到先得的內存分配類型

    （3）修改爲最合適空間的內存分配類型

    （4）修改爲debug類型的內存分配形式，每次分配和釋放的時候都檢查內存是否越界、是否沒有成對運行，注意須要添加對應的判斷函數

 

轉自：http://blog.csdn.net/feixiaoxing/article/details/6847808