P3156 【深基15.例1】询问学号

        昨天我发布了关于数据结构线性表的学习知识（【数据结构】顺序表-CSDN博客）。所谓“纸上得来终觉浅”，光看不练可不行，下面我们来看一下顺序表的习题。

 题目链接

【深基15.例1】询问学号 - 洛谷

题目解读

        题目描述了一个场景，有 n 名同学陆续进入教室，我们知道他们的学号，学号在 1 到 10^9 之间。按同学进入教室的顺序给出学号。

我们需要完成以下几个主要任务：

1. 定义一个结构体 SeqList 来表示存储学号的顺序表，其中包含学号数组 number 、最大容量 capacity 和有效数字个数 size 。
2. 编写 init 函数来初始化顺序表。
3. 编写 checkcapacity 函数来检查顺序表的容量，如果容量不足则进行扩容。
4. 编写 insert 函数向顺序表中插入（尾插）学号。

听起来不难，那么下面开始写代码。

代码详解

    1.定义SeqList结构体

        结构体的定义和初始化都不难，咱们不过多解释，有问题可以在评论区讨论。

typedef struct SeqList
{int* number;//学号int capacity;//最大容量int size;//有效数字个数
}SL;

   2.初始化函数

void init(SL* p)
{p->number=NULL;p->capacity=0;p->size=0;
}

    3.检测容量足够与否并扩容

        整体来说不难理解，看一下注释应该不成问题。唯一的难点可能是有些同学不懂realloc的用法，博主将它的用法放在了疑难解答，大家可以自行学习。

/*** 检查并调整顺序表的容量* p 指向顺序表结构体的指针*/
void checkcapacity(SL* p)
{// 如果指针为空，输出错误信息并退出程序if(p == NULL){cout << "未检查到指针所指向数据" << endl;exit(1);}// 如果当前容量等于元素个数if(p->capacity == p->size){// 计算新的容量，如果当前容量为 0，则新容量为 4，否则新容量为当前容量的 2 倍int newcapacity = p->capacity == 0? p->capacity = 4 : 2 * p->capacity;// 重新分配内存空间int* ps = (int*)realloc(p->number, newcapacity * sizeof(int));// 如果重新分配内存失败if(ps == NULL){perror("realloc fail");exit(1);}// 更新顺序表的指针和容量p->number = ps;p->capacity = newcapacity;}
}

    4.尾插函数

参数含义：

• p：是指向顺序表结构体的指针，用来操作顺序表的相关数据。
• x：要添加到顺序表末尾的数据。

/*** 向顺序表中插入一个元素* p 指向顺序表结构体的指针* x 要插入的元素值*/
void insert(SL* p, int x)
{// 如果指针为空，输出错误信息并退出程序if(p == NULL){cout << "初始化失败" << endl;exit(1);}// 检查并调整顺序表的容量checkcapacity(p);// 将元素插入到顺序表中，并增加元素个数p->number[p->size++] = x;
}

 完整代码

#include<bits/stdc++.h>
#include<assert.h>
using namespace std;
typedef struct SeqList
{int* number;//学号int capacity;//最大容量int size;//有效数字个数
}SL;
void init(SL* p)
{p->number=NULL;p->capacity=0;p->size=0;
}
void checkcapacity(SL* p)
{if(p==NULL){cout<<"未检查到指针所指向数据"<<endl;exit(1);}if(p->capacity==p->size){int newcapacity=p->capacity==0?p->capacity=4:2*p->capacity;int* ps=(int*)realloc(p->number,newcapacity*sizeof(int));if(ps==NULL){perror("realloc fail");exit(1);}p->number=ps;p->capacity=newcapacity;}
}
void insert(SL* p,int x)
{if(p==NULL){cout<<"初始化失败"<<endl;exit(1);}checkcapacity(p);p->number[p->size++]=x;
}
main()
{SL s;init(&s);int n;int m;cin>>n>>m;for(int i=0;i<n;i++){int x;cin>>x;insert(&s,x);}for(int i=0;i<m;i++){int x;cin>>x;cout<<s.number[x-1]<<endl;}      
}

    AC 

 

 疑难解答

     realloc的用法

realloc 函数用于重新分配内存块的大小。

函数原型：void *realloc(void *ptr, size_t size);

参数含义：

• ptr：指向之前通过 malloc、calloc 或 realloc 分配的内存块的指针。
• size：新的所需内存大小。

用法及作用：

• 如果 ptr 为 NULL，则 realloc 的功能类似于 malloc，分配指定大小的内存。
• 如果 size 为 0 且 ptr 不为 NULL，则相当于释放 ptr 指向的内存，类似于 free 函数。
• 否则，realloc 尝试改变之前分配的内存块的大小。如果有足够的连续空间可扩展现有内存块，会在原地进行扩展并返回原指针。如果没有足够的连续空间，会分配新的内存块，将原有数据复制到新位置，并释放旧的内存块，然后返回新的指针。

例如：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main() 
{int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 5);  // 分配 5 个整数的内存// 填充一些数据for (int i = 0; i < 5; i++) {ptr[i] = i;}int *newPtr = (int *)realloc(ptr, sizeof(int) * 10);  // 重新分配为 10 个整数的内存if (newPtr!= NULL) {ptr = newPtr;  // 更新指针// 继续使用扩展后的内存for (int i = 5; i < 10; i++) {ptr[i] = i;}// 输出数据for (int i = 0; i < 10; i++) {printf("%d ", ptr[i]);}printf("\n");free(ptr);  // 释放内存} else {printf("Reallocation failed!\n");//创建失败提示信息}return 0;
}