通用的二維數組

1、問題描述

  寫一個(通用)二維數組的工具，可以按照數組的下標訪問數組元素；

  算法思路：實際上我們是申請一個一維數組，通過定義一些函數，讓使用者"感覺"其使用的是二維數組甚至是多維數組；

  其數據結構的控制頭為：

typedef struct MATRIX{
    USER_TYPE *data;
    int maxRow;
    int maxCol;
}MATRIX;

2、通用二維數組的實現

(1)、commonMatrix.h

#ifndef _COMMON_MATRIX_H_
#define _COMMON_MATRIX_H_

#include<malloc.h>

typedef unsigned char boolean;

typedef struct MATRIX{
    USER_TYPE *data;
    int maxRow;
    int maxCol;
}MATRIX;

#define TRUE    1
#define    FALSE    0

void initMatrix(MATRIX **matrixHead, int maxRow, int maxCol);
void destoryMatrix(MATRIX **matrixHead);
boolean setElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE value);
boolean getElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE *value);

boolean getElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE *value){
    if(row < 0 || col < 0 || row >= matrix.maxRow || col >= matrix.maxCol){
        return FALSE;
    }

    *value = matrix.data[row*matrix.maxCol + col];

    return TRUE;
}

boolean setElementAt(MATRIX matrix, int row, int col, USER_TYPE value){
    if(row < 0 || col < 0 || row >= matrix.maxRow || col >= matrix.maxCol){
        return FALSE;
    }

    matrix.data[row*matrix.maxCol + col] = value;

    return TRUE;
}


void destoryMatrix(MATRIX **matrixHead){
    if(*matrixHead == NULL){
        return;
    }

    if((*matrixHead)->data != NULL){
        free((*matrixHead)->data);
    }
    free(*matrixHead);
    *matrixHead = NULL;

}

void initMatrix(MATRIX **matrixHead, int maxRow, int maxCol){
    MATRIX *matrix = NULL;

    if(*matrixHead != NULL || maxRow <= 0 || maxCol <= 0){
        return;
    }

    matrix = (MATRIX *)calloc(sizeof(MATRIX), 1);
    matrix->maxRow = maxRow;
    matrix->maxCol = maxCol;

    matrix->data = (USER_TYPE *)calloc(sizeof(USER_TYPE), maxRow * maxCol);

    *matrixHead = matrix;
}

#endif

(2)、commonMatrix.c

#include<stdio.h>

typedef int USER_TYPE; //用戶自定義數據類型
//利用數據結構與算法的思想,做出了通用二維數組的工具,可以避開二維數組行、列長度不定的問題
#include"./commonMatrix.h"

void main(void){
    MATRIX *matrix = NULL;
    int maxRow;
    int maxCol;
    int value;

    printf("請輸入二維數組的行、列: ");
    scanf("%d%d", &maxRow, &maxCol);
    initMatrix(&matrix, maxRow, maxCol);
    setElementAt(*matrix, 1, 1, 2);  //用戶的做自己返回時檢測
    getElementAt(*matrix, 1, 1, &value); //用戶的做自己返回時檢測

    printf("matrix[1][1] = %d\n", value);

    destoryMatrix(&matrix);
}

3、結果截圖

4、算法分析

  (1)、二維數組的本質是一位數組；

  (2)、解決了長度不定的問題；

  (3)、在對操作時，關鍵是數組下標的定位；

  (4)、a[i] <==> *(a+i);