vc++基础班[28]---动态数组及动态链表的讲解

C++中也有相应的动态数组、动态链表、映射表的模板类，就是STL中的：vector、list、map

他们属于C++标准中的一部分，对于程序的移植性来说也是不错的，但是在MFC编程中使用 CArray、CList、CMap 会更方便一些！

CArray、CList、CMap 的由来？……

 

①、数组的基本说明：

数组是固定大小的，相同数据类型的元素的顺序集合，每个元素在数组中有一个固定的位置。

将10个数放入数组中，假设数组的名称为number，可以称数组中第一个元素为 number[0]，第二个数为 number[1]……其中 0、1～9 称为元素的下标，

下标表明元素在数组中的相对位置。

 

例如，普通的常规静态数组定义为：

int number[20];

CPoint pt[10];

CButton btn[10];

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②、MFC中的动态数组类是：CArray

CArray 是一个模板类，类似于常规数组，但是长度可动态增长；

常规数组在使用前必须先知道元素的个数，即先确定大小，而MFC的动态数组类 CArray 创建的对象可以根据需要动态地增大或减小，

数组的起始下标是0，而上限可以是固定的，也可以随着元素的增加而增加，数组在内存中的位置仍然是连续的（这一点很关键）！

 

虽然 CArray 是一个模板类，但是微软在 MFC 中针对各种常用的变量类型分别定义了：

CByteArray、CDWordArray、CObArray、CPtrArray、CStringArray、CUIntArray、CWordrray 等，

所以，如果大家在程序中使用的数据结构有合适以上几种的类型的，可以直接拿过来用，无需重复定义，详见MSDN！

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③、CArray 类型对象的定义：其中带有 ARG_ 前缀的是传入类型，另外一个则是返回类型

CArray <int, int> arrInt;

CArray <CPoint, CPoint &> arrPoint;

CArray <CButton, CButton &> arrButton;

//在使用基本类型的时候，第二个参数可以不用传引用，但是使用类类型等符合类型的时候第二个参数最好传递对象的引用，

//这样可以避免拷贝构造函数的调用，提高效率！

 

CStringArray arrString;

CByteArray arrByte;

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④、CArray 类的使用：

// 插入节点、删除节点、遍历数组

INT_PTR idx = 0;

CArray <CPoint, CPoint &> arrPoint;

//arrPoint.SetSize(100, 10);

BOOL bRet = arrPoint.IsEmpty();

for (idx = 0; idx < 100; ++idx){

 CPoint pt;

 pt.SetPoint(idx, idx);

 arrPoint.Add(pt);//元素的添加

}

int nCount = arrPoint.GetCount();

int maxIdx = arrPoint.GetUpperBound();

bRet = arrPoint.IsEmpty();

CPoint point = arrPoint.GetAt(10);

arrPoint.RemoveAt(10, 5); //指定元素的删除

nCount = arrPoint.GetCount();

point = arrPoint.GetAt(10);

point = arrPoint[11];

 

//数组的遍历

for (idx = 0; idx < arrPoint.GetCount(); ++idx){

 CPoint pt = arrPoint.GetAt(idx);

 pt.x = 123;

}

 

point.x = point.y = 999;

arrPoint.SetAt(5, point);

 

for (idx = 0; idx < arrPoint.GetCount(); ++idx){

 CPoint pt = arrPoint.GetAt(idx);

 pt = pt;

}

 

arrPoint.RemoveAll();

nCount = arrPoint.GetCount();

bRet = arrPoint.IsEmpty();

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⑤、CArray 的效率问题：

问：CArray 确实很好用，但是为什么到了10万个数据以后，赋值的速度就很慢了呢？

答：CArray 是很好用的，只是因为你没有指定数组的最大尺寸。

因此，当你添加新元素时，该类会从堆中重新分配空间，不幸的是，该类会在每次插入新元素时都为数组重新分配空间，

如果你向它添加了很多新元素，所有这些分配和复制数组的操作会就会使它变慢。

 

解决该问题的方法是，你可以使用SetSize函数的第二个参数来改变这种重新分配的频率。

例如，如果你把该参数设置为500，则每次数组空间超出时它才重新分配并添加500个新空间，而不是1个，

这样一来，你就可以不用重新分配而添加了另外499个元素空间，这也会大大提高程序的运行速度。

 

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⑥、链表的基本说明：

链表也是一个有序数据的集合，但每个元素包含下一个元素的地址。

每个元素包含两部分：数据和链（链是存储下一个元素地址的指针）

此处只讨论单链表，每个节点仅有一个指向后继节点的链。通常使用一个指针变量指向第一个元素，称为链表的头指针。链表的最后一个元素包含一个空指针，标识链表的结束。

链表是一种复杂的数据结构，其数据之间的相互关系使链表分成三种：单链表、循环链表、双向链表

 

链表在内存中的位置是不连续的（这一点很关键）！

 

例如，普通的链表节点定义为：

struct node

{

    int num;

    struct node *p;

} ;

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⑦、MFC中的动态链表类是：CList

CList 是双向链接表，因此 头、尾和表中已知位置(POSITION)的元素插入速度很快。

按值或者索引查找需要顺序搜索，然而如果表很长则速度可能慢！

 

虽然 CArray 是一个模板类，但是微软在 MFC 中针对各种常用的变量类型分别定义了：

CPtrList、CObList、CStringList 等，

所以，如果大家在程序中使用的数据结构有合适以上几种的类型的，可以直接拿过来用，无需重复定义，详见MSDN！

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⑧、CList 类型对象的定义：其中带有 ARG_ 前缀的是传入类型，另外一个则是返回类型

CList <int, int> arrInt;

CList <CPoint, CPoint &> arrPoint;

CList <CButton, CButton &> arrButton;

//在使用基本类型的时候，第二个参数可以不用传引用，但是使用类类型等符合类型的时候第二个参数最好传递对象的引用，

//这样可以避免拷贝构造函数的调用，提高效率！

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⑨、CList 类的使用：

int idx = 0;

CList <CPoint, CPoint &> ptList(100);

BOOL bRet = ptList.IsEmpty();

for (idx = 0; idx < 100; ++idx){

 CPoint pt;

 pt.SetPoint(idx, idx);

 ptList.AddTail(pt);//向链表结尾添加元素

}

int nCount = ptList.GetCount();

bRet = ptList.IsEmpty();

 

//POSITION ps = 10;

CPoint point = ptList.GetAt(ptList.FindIndex(10));

ptList.RemoveAt(ptList.FindIndex(10)); //指定元素的删除

nCount = ptList.GetCount();

point = ptList.GetAt(ptList.FindIndex(10));

 

//链表的遍历

POSITION pos = ptList.GetHeadPosition();

for (idx = 0; idx < ptList.GetCount(); ++idx) {

 CPoint pt = ptList.GetNext(pos);

 pt.x = 123;

}

 

point.x = point.y = 999;

ptList.SetAt(ptList.FindIndex(5), point);

 

pos = ptList.GetHeadPosition();

for (idx = 0; idx < ptList.GetCount(); ++idx) {

 CPoint pt = ptList.GetNext(pos);

 pt = pt;

}

 

ptList.RemoveAll();

nCount = ptList.GetCount();

bRet = ptList.IsEmpty();

 

⑩、※※※ 链表与数组的区别 ※※※

　　 数组是将元素在内存中连续存放，由于每个元素占用内存相同，所以可以通过下标迅速访问数组中任何元素。

但是如果要在数组中增加一个元素，需要移动大量元素，在内存中空出一个元素的空间，然后将要增加的元素放在其中。

同样的道理，如果想删除一个元素，同样需要移动大量元素去填掉被移动的元素。

 

　　 链表恰好相反，链表中的元素在内存中不是顺序存储的，而是通过存在元素中的指针联系到一起。如：上一个元素有个指针指到下一个元素，以此类推，直到最后一个元素。

如果要访问链表中一个元素，需要从第一个元素开始，一直找到需要的元素位置。但是增加和删除一个元素对于链表数据结构就非常简单了， 只要修改元素中的指针就可以了。

 

　　 ※※※ 从上面的比较可以看出，如果需要快速访问数据，很少或不插入和删除元素，就应该用数组，相反， 如果需要经常插入和删除元素就需要用链表了！

 

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11、映射表的基本说明：

映射表类 也称作为“字典”，就像一种只有两列的表格，一列是关键字，一列是数据项，它们是一一对应的，是以键值对的形式出现的！

关键字是唯一的（※ 这点很重要），给出一个关键字，映射表会很快找到对应的数据项。

映射表的查找是以哈希表的方式进行的，因此在映射表中查找数值项的速度很快。

映射类最适用于需要根据关键字进行快速检索的场合。

 

例如：公司的所有职员都有一个工号和自己的姓名，工号就是关键字，给出一个工号，就可以很快的找到相应的姓名！

姓名可以重复，或者说有同名的情况，但是工号一定不能出现重复的！

 

12、MFC中的动态映射表类是：CMap

 

虽然 CMap 是一个模板类，但是微软在 MFC 中针对各种常用的变量类型分别定义了：

CMapWordToPtr、CMapPtrToWord、CMapPtrToPtr、CMapWordToOb、CMapStringToPtr、CMapStringToOb、CMapStringToString 等，

所以，如果大家在程序中使用的数据结构有合适以上几种的类型的，可以直接拿过来用，无需重复定义，详见MSDN！

 

13、CMap 类型对象的定义：其中带有 ARG_ 前缀的是传入类型，另外一个则是返回类型

CMap <int, int, CString, LPCTSTR> intMapString;

CMap <int, int, int, int> intMapInt;

CMap <int, int, CPoint, CPoint &> intMapPoint;

CMap <long, long, CButton, CButton &> longMapButton;

CMap <CString, LPCTSTR, int, int> strMapString;

//在使用基本类型的时候，第二、四个参数可以不用传引用，但是使用类类型等符合类型的时候第二、四个参数最好传递对象的引用，

//这样可以避免拷贝构造函数的调用，提高效率！

 

14、CMap 类的使用：

CMap<int, int, CString, LPCTSTR> intMapString(20);

 

CString strText;

for (int idx = 0; idx < 20; ++idx){

 strText.Format(_T("%s%d"), _T("The number is : "), idx);

 intMapString.SetAt(idx, strText);

}

 

int nCount = intMapString.GetCount();

BOOL bRet = intMapString.IsEmpty();

 

strText.Empty();

intMapString.Lookup(10, strText);//根据key查找元素

intMapString.RemoveKey(10); //根据key删除元素

nCount = intMapString.GetCount();

 

strText.Empty();

intMapString.Lookup(10, strText); //还能找到吗？

 

//映射表的遍历

int nKey = 0;

POSITION pos = intMapString.GetStartPosition();

while (pos != NULL) {

 strText.Empty();

 intMapString.GetNextAssoc(pos, nKey, strText);

}

 

intMapString.SetAt(5, _T("abcdefg123"));

 

intMapString.RemoveAll();

nCount = intMapString.GetCount();

bRet = intMapString.IsEmpty();

 

 

★ 课后作业：

1、练习使用 CStringArray 等类的使用；

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