概述
在之前的一篇文章中,作者寫了一個事件組件-- 超精簡的訂閱發(fā)布事件組件--SPEvent,這個組件是采用鏈表建立所有事件節(jié)點的關系的。
鏈表的優(yōu)缺點:
優(yōu)點:①鏈表上的元素在空間存儲上內(nèi)存地址不連續(xù);②在插入和刪除操作時,只需要修改被刪節(jié)點上一節(jié)點的鏈接地址,不需要移動元素;
缺點:①沒有解決連續(xù)存儲分配帶來的表長難以確定的問題;②失去了順序存儲結(jié)構(gòu)隨機存取的特性;③不能通過數(shù)學表達式計算被查找元素的內(nèi)存地址,每一次查找都是從頭節(jié)點開始遍歷,直到找到為止。
SPEvent實際不會存在刪改的動作,顯然鏈表的優(yōu)點在這個組件中無法體現(xiàn)優(yōu)勢。而實際順利存儲更能滿足SPEvent的業(yè)務及能力,那么有什么方式能做到這個操作了?答案肯定是有的,有一個好組件(Vector)正好可以解決掉這個問題。
Vector組件--向量;這個名稱一點也不陌生,比如我們單片機開發(fā)中常常聽到中斷向量表,它是通過地址查找對應中斷服務函數(shù);而Vector組件也有點類似這個概念,它可以通過名稱、類型查找對象。
Vector組件的優(yōu)勢可以應用像SPEvent這類組件中,如:SPEvent就可以通過Event類型去查找事件節(jié)點。那么Vector是怎么實現(xiàn)的??
Vector組件
Vector組件--它是類似于鏈表擁有的能力,是一種動態(tài)數(shù)組存儲組件,Vector組件擁有的能力如下:
提供了順序存儲的能力,并且能夠動態(tài)增大順序存儲空間;
提供了增加對象能力,查找對象能力。
提供獲取順序存儲空間能力,獲取對象個數(shù)能力。
采用KEY-VALUE的特性開查找對象。
Vector接口說明:
接口 | 描述 |
---|---|
Vector VECTOR_Make(VECTOR_Key key, VECTOR_Compare compare) | 創(chuàng)建Vector列表對象,用戶根據(jù)業(yè)務注冊VECTOR_Key方法和VECTOR_Compare方法 |
void VECTOR_Clear(Vector *vector) | 清空Vector列表對象,并釋放存儲數(shù)據(jù)空間 |
int16_t VECTOR_Add(Vector *vector, void *element) | 添加元素到Vector列表對象 |
int16_t VECTOR_Size(Vector *vector) | 獲取Vector列表對象的元素個數(shù) |
int16_t VECTOR_Num(Vector *vector) | 獲取Vector列表對象的元素記錄數(shù)目 |
void *VECTOR_At(Vector *vector, int16_t index) | 根據(jù)下標獲取Vector列表對象的元素 |
void *VECTOR_Swap(Vector *vector, int16_t index, void *element) | 替換指定下標的Vector列表對象的元素 |
int16_t VECTOR_Find(Vector *vector, const void *element) | 通過元素從Vector列表對象中查找對應下標 |
int16_t VECTOR_FindByKey(Vector *vector, const void *key) | 通過鍵從Vector列表對象中查找對應下標 |
Vector實現(xiàn):
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):每一個存儲列表都需要構(gòu)造一個Vector結(jié)構(gòu)體對象,用于存儲元素對象。
//vector.h #defineGROW_STEP4 #defineINVALID_INDEX(-1) typedefvoid*(*VECTOR_Key)(constvoid*);//應用層提供KEY-VALUE獲取方法,泛類型 typedefint(*VECTOR_Compare)(constvoid*,constvoid*);//應用層提供比較函數(shù),泛類型 typedefstructSimpleVector{ int16_tmax;//vector所能存儲的最大數(shù)據(jù)記錄數(shù)目 int16_ttop;//vector當前已經(jīng)存儲的數(shù)據(jù)的峰值數(shù)目 int16_tfree;//vector已經(jīng)被釋放的數(shù)據(jù)記錄數(shù)目 void**data;//vector存儲數(shù)據(jù)指針 VECTOR_Keykey;//將數(shù)據(jù)元素轉(zhuǎn)換為用于比較的鍵。方法由用戶提供 VECTOR_Comparecompare;//將用于比較鍵值。方法由用戶提供 }Vector;
Vector列表對象構(gòu)造方法:其中max,top,free初始狀態(tài)都為0。
VectorVECTOR_Make(VECTOR_Keykey,VECTOR_Comparecompare) { Vectorvector={0,0,0,NULL,key,compare}; returnvector; }
Vector列表對象清除方法:將Vector列表對象的數(shù)據(jù)元素空間釋放,并將max,top,free清0。
voidVECTOR_Clear(Vector*vector) { if(vector==NULL){ return; } if(vector->data==NULL){ return; } free(vector->data); vector->max=0; vector->top=0; vector->free=0; vector->data=NULL; }
Vector列表對象增加元素方法:
存儲方式:采用順序存儲方式
存儲空間擴展策略:通過GROW_STEP的來決定沒存儲多少個元素來動態(tài)擴展空間;描述:如GROW_STEP的值為4,每次申請4個空間進行存儲,如果存儲元素個數(shù)小于4個,不會重新申請空間;如果元素個數(shù)個數(shù)超過4個,那么將重新申請4個空間。以此類推。優(yōu)點:減少每次增加元素都要重新申請空間,提高了效率。
int16_tVECTOR_Add(Vector*vector,void*element) { if(vector==NULL||element==NULL){ returnINVALID_INDEX; } if(vector->top>=vector->max){ int16_ti; for(i=vector->top-(int16_t)1;i>=0;--i){ if(vector->data[i]==NULL){ vector->data[i]=element; vector->free--; returni; } } if(vector->max+GROW_STEP0)?{ ????????????return?INVALID_INDEX; ????????} ????????void?**data?=?(void?**)malloc(sizeof(void?*)?*?(vector->max+GROW_STEP)); if(data==NULL){ returnINVALID_INDEX; } if(vector->data!=NULL){ (void)memcpy(data,vector->data,sizeof(void*)*vector->max); free(vector->data); } vector->data=data; vector->max+=GROW_STEP; } vector->data[vector->top]=element; returnvector->top++; }
Vector列表對象根據(jù)下標過去對象方法:Vector可以直接通過順序表的策略,直接通過下標獲取元素;相對于鏈表來說,效率更加有優(yōu)勢。
void*VECTOR_At(Vector*vector,int16_tindex) { if(vector==NULL||vector->top<=?index?||?index?0)?{ ????????return?NULL; ????} ????return?vector->data[index]; }
Vector列表對象根據(jù)下標替換對象方法:Vector可以直接通過順序表的策略,直接通過下標修改元素;相對于鏈表來說,效率更加有優(yōu)勢。
void*VECTOR_Swap(Vector*vector,int16_tindex,void*element) { if(vector==NULL||vector->top<=?index?||?index?0)?{ ????????return?NULL; ????} ????if?(element?==?NULL)?{ ????????vector->free++; } void*oldElement=vector->data[index]; vector->data[index]=element; returnoldElement; }
Vector列表對象根據(jù)元素查找對應下標方法:最終也是調(diào)用VECTOR_FindByKey方法。
int16_tVECTOR_Find(Vector*vector,constvoid*element) { if(vector==NULL||element==NULL){ returnINVALID_INDEX; } returnVECTOR_FindByKey(vector,(vector->key==NULL)?element:vector->key(element)); }
Vector列表對象根據(jù)鍵查找對應下標方法:遍歷整個Vector列表,查詢對應的key值,并返回對應下邊。
int16_tVECTOR_FindByKey(Vector*vector,constvoid*key) { if(vector==NULL||key==NULL){ returnINVALID_INDEX; } int16_ti; for(i=0;itop;++i){ if(vector->data[i]==NULL){ continue; } void*first=(vector->key!=NULL)?vector->key(vector->data[i]):vector->data[i]; if(first==key){ returni; } if(vector->compare==NULL||first==NULL){ continue; } if(vector->compare(first,key)==0){ returni; } } returnINVALID_INDEX; }
Vector列表對象中元素個數(shù)獲取方法:
int16_tVECTOR_Size(Vector*vector) { if(vector==NULL){ returnINVALID_INDEX; } returnvector->top; }
Vector列表對象中元素記錄數(shù)目獲取方法:
int16_tVECTOR_Num(Vector*vector) { if(vector==NULL){ returnINVALID_INDEX; } returnvector->top-vector->free; }
Vector使用:
定義一個元素結(jié)構(gòu)體(vector_test),包含兩個字段:name和data,其中name可以作為元素對象的唯一標識。
定義兩個vector_test變量,youyeetoo1和youyeetoo2。
我們這個demo是采用name作為唯一標識,需要頂一個函數(shù)用于獲取vector_test變量的name字段成員的值,作為VECTOR_Key指向函數(shù)。
通過VECTOR_Make構(gòu)造一個vector對象。其中VECTOR_Key指向vector_name_get函數(shù)作為key獲取,VECTOR_Compare指向strcmp函數(shù)用于key(name字符串)的比較。
通過VECTOR_Add向vector對象增加元素youyeetoo1和youyeetoo2。
通過VECTOR_FindByKey從vector對象查找元素對象下標。如:key為"rice"的元素對象下標。
通過VECTOR_FindByKey獲取的pos,調(diào)用VECTOR_At獲取元素對象。
驗證:根據(jù)獲取元素對象調(diào)用其成員,確定是否成功。
#include"vector.h" Vectoryouyeetoo_vector; typedefstruct{ char*name; intdata; }vector_test; vector_testyouyeetoo1={"rice",100}; vector_testyouyeetoo2={"youyeetoo",100}; constchar*vector_name_get(vector_test*test) { returntest->name; } intmain(void) { youyeetoo_vector=VECTOR_Make(vector_name_get,strcmp); VECTOR_Add(&youyeetoo_vector,&youyeetoo1); VECTOR_Add(&youyeetoo_vector,&youyeetoo2); int16_tpos=VECTOR_FindByKey(&youyeetoo_vector,"rice"); printf("pos:%d ",pos); vector_test*youyeetoo_temp=VECTOR_At(&youyeetoo_vector,pos); printf("name:%s ",youyeetoo_temp->name); returnRT_EOK; }
結(jié)果:
審核編輯:劉清
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SPE
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數(shù)據(jù)鏈表
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Vector
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原文標題:鏈表的替代品--Vector組件
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