C语言动态数据结构

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态数据结构

本章开始介绍动态数据结构，主要介绍链表结构 的建立、在链表中查找指定元素、插入一个新元 素、删除一个元素等操作。学完本章内容后，要 求深刻理解动态存储结构的概念，并正确运用。
7.1 从静态数据结构到动态数据结构

在此之前，我们涉及到的都是静态数据结构，像 数组、简单类型(int、float)等。静态数据结构的特 点是由系统分配固定大小的存储空间，以后在程 序运行的过程中，存储空间的位置和容量都不会 再改变。而实际生活中常常有这样的问题，数据 量的多少是动态变化的。
3．realloc函数
使用格式： 指针型变量 =(基类型*)realloc( 原存储空间的首地 址，新的存储空间的字节数)； 例7-3：现有一个为10个整数分配的存储空间，其首 地址为p1; 由于数据量的增加，原存储空间已满， 需要扩大原空间为20个整数的大小；需要的语句 为： 在文件的头部：#include <malloc.h> 在说明部分： int *p2; 在程序中： p2 = ( int * )realloc( p1, sizeof( int ) * 20 );
3．realloc函数


realloc函数是 C的标准函数之一。原型定义在 malloc.h文件中。 原型为： void *realloc( void *p, unsigned int size); 其作用是向系统重新申请一个确定大小的存储空 间，并将原存储空间中的数据值传送到新的地址 空间的低端，返回值为一个指向void类型的分配 域起始地址的指针值。如果此函数操作失败，返 回值为空。原存储空间的数据将丢失。
1．malloc函数
使用格式： 指针型变量 =(基类型*)malloc(需要的存储空间的字 节数); 例7-1：为一个整数分配存储空间，需要的语句为： 在文件的头部：#include <malloc.h> 在说明部分： int *p; 在程序中：p = ( int * )malloc ( sizeof( int ) ) ;
2．calloc函数


calloc函数是 C的标准函数之一。原型定义在 malloc.h文件中。 原型为： void *calloc(unsigned int n , unsigned int size); 其作用是向系统申请 n 个大小为size 个字节的连 续存储空间，返回值为一个指向void类型的分配 域起始地址的指针值。如果此函数操作失败，返 回值为空。可以为一维数组开辟一片连续的动态 存储空间。
7.2. 动态内存分配

使用计算机解决问题的所有方法都是通过使用 系统提供给我们的基本命令或函数来实现的。 所以首先让我们来看看，c的标准函数中有哪 些是用于动态内存分配的，怎样使用。
7.2.1 ANSI C 中动态内存操作标准函数

ANSI C中提供了若干个动态内存操作标准 函数，它们的名称分别是malloc、calloc、 realloc、free等。这些函数可以使用在任何 的C环境中。
使用calloc函数程序举例：
#include <malloc.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main(){ int *p; int x; p =(int *)calloc(10, sizeof(int)); if(!p) exit(0) ; for(i=0;i<10;i++) { scanf(“%d”,&x); *(p+i) = x; } for(i=0;i<10;i++) printf(“%6d”, *(p+i)); }
7.1 从静态数据结构到动态数据结构


问题的关键在于，此问题的数据本身就是变化的， 而且是不确定的变化，什么时候变、怎么变都是 未知的。对这样的问题用静态存储结构来描述和 存放显然捉襟见肘，存在隐患。 动态数据结构不确定总的数据存储量，而是为现 有的每一个数据元素定义一个确定的初始大小的 空间，若干个数据元素分配若干个同样大小的空 间；当问题的数据量发生变化时，数据的存储空 间的大小也发生变化。如果数据量增加，就重新 向系统申请新的空间；如果数据量减少，就将现 有的多余的空间归还给系统。
1．malloc函数

malloc函数是 C的标准函数之一。原型定义在 malloc.h文件中。 原型为： void *malloc(unsigned int size); 其作用是向系统申请一个确定大小(size 个字节) 的存储空间，返回值为一个指向void类型的分配 域起始地址的指针值。如果此函数操作失败，返 回值为空。
7.1 从静态数据结构到动态数据结构

例如，图书馆的藏书量，在图书馆初建时，假设 有10000本，随着时间的推移，藏书的数量定 要增加。有人可能会想，在定义一个静态变量时， 预留出一部分空间，但这也会引起一些问题，首 先多出的那部分空间不知何时才能使用，在没有 被使用之前一直被闲置；其次，谁又能保证增加 的空间就足够呢？
测试malloc的程序举例：



#include <malloc.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> void main() { int *p; /*定义一个指向整型的指针变量*/ int x; p = ( int * )malloc( sizeof( int ) ); if ( !p ) exit( 0 ); p=&x; scanf(“%d”, p); printf(“x=%d”, x); }
2．calloc函数


使用格式： 指针型变量 =(数组元素类型*)calloc(n , 每一个数 组元素的存储空间的字节数)； 例7-2：为一个有10个整数的一维数组分配存储空 间，需要的语句为： 在文件的头部：#include <malloc.h> 在说明部分： int *p; 在程序中：p = (int *)calloc( 10 , sizeof(int)) ;