顺序表就是申请连续的内存将元素一次存储,存储逻辑关系为“一对一”。

#include <iostream>

//自定义一个顺序表
typedef struct Table{
    int *head;//用来动态保存数组
    int length;//记录顺序表的长度,也就是表中存储数据元素的个数
    int size;//记录顺序表的存储容量
}table;

//初始化一个顺序表:给 head 动态数据申请足够大小的物理空间;给 size 和 length 赋初值;
#define Size 5 //顺序表申请内存的大小
table initTable(){
    table t;
    t.head = (int*)malloc(Size*sizeof(int));//申请空间
    if (!t.head) //如果申请失败,作出提示并直接退出程序
    {
        printf("初始化失败");
        exit(0);
    }
    t.length=0;//空表的长度初始化为0
    t.size=Size;//空表的初始存储空间为Size
    return t;
}

//顺序表插入元素
table addTable(table t,int elem,int add){//插入函数,其中,elem为插入的元素,add为插入到顺序表的位置
    if (add>t.length+1||add<1) {//判断插入本身是否存在问题(如果插入元素位置比整张表的长度+1还大(如果相等,是尾随的情况),或者插入的位置本身不存在,程序作为提示并自动退出)
        printf("插入位置有问题\n");
        return t;
    }
    //做插入操作时,首先需要看顺序表是否有多余的存储空间提供给插入的元素,如果没有,需要申请
    if (t.length==t.size) {
        t.head=(int *)realloc(t.head, (t.size+1)*sizeof(int));//realloc(void *ptr,size_t size);realloc是在已经分配好内存块的重新分配,如果开始指针分配为NULL,则和malloc用法一致,否则如果开始内存块小,保存原内存块,再次基础新增,如果是开始内存块大,则在此基础减去尾部内存块。返回值是分配好内存块的头指针。
        if (!t.head) {
            printf("存储分配失败\n");
            return t;
        }
        t.size+=1;
    }
    //插入操作,需要将从插入位置开始的后续元素,逐个后移
    for (int i=t.length-1; i>=add-1; i--) {
        t.head[i+1]=t.head[i];
    }
    //后移完成后,直接将所需插入元素,添加到顺序表的相应位置
    t.head[add-1]=elem;
    //由于添加了元素,所以长度+1
    t.length++;
    return t;
}

//顺序表删除元素
table delTable(table t,int add){
    if (add>t.length || add<1) {
        printf("被删除元素的位置有误\n");
        return t;
    }
    //删除操作
    for (int i=add; i<t.length; i++) {
        t.head[i-1]=t.head[i];
    }
    t.length--;
    return t;
}

//顺序表查找元素
int selectTable(table t,int elem){//查找函数,其中,elem表示要查找的数据元素的值
    for (int i=0; i<t.length; i++) {
        if (t.head[i]==elem) {
            return i+1;
        }
    }
    return -1;//如果查找失败,返回-1
}

//顺序表更改元素
//更改函数,其中,elem为要更改的元素,newElem为新的数据元素
table amendTable(table t,int elem,int newElem){
    int add=selectTable(t, elem);
    t.head[add-1]=newElem;//由于返回的是元素在顺序表中的位置,所以-1就是该元素在数组中的下标
    return t;
}
//输出顺序表中元素的函数
void displayTable(table t){
    for (int i=0;i<t.length;i++) {
        printf("%d ",t.head[i]);
    }
    printf("\n");
}
int main() {
    table t1=initTable();
    for (int i=1; i<=Size; i++) {
        t1.head[i-1]=i;
        t1.length++;
    }
    printf("原顺序表:\n");
    displayTable(t1);

    printf("删除元素1:\n");
    t1=delTable(t1, 1);
    displayTable(t1);

    printf("在第2的位置插入元素5:\n");
    t1=addTable(t1, 5, 2);
    displayTable(t1);

    printf("查找元素3的位置:\n");
    int add=selectTable(t1, 3);
    printf("%d\n",add);

    printf("将元素3改为6:\n");
    t1=amendTable(t1, 3, 6);
    displayTable(t1);
    return 0;
}

几种常见的算法时间复杂度的比较(又小到大):
O(1)常数阶 < O(logn)对数阶 < O(n)线性阶 < O(n2)平方阶 < O(n3)(立方阶) < O(2n) (指数阶)
关于对数

int count = 1;
while(count < n)
{  
 
   count = count*2;
   //时间复杂度O(1)的程序步骤序列
   ......
 
}

由于每次count乘以2之后,就距离n更近了一分。也就是说,有多少个2相乘后大于等于n,则会退出循环。由2^x=n 得到x=logn。所以这个循环的时间复杂度为O(logn).

计算机系统软件体系结构采用一种层的结构,有人说过一句名言: “计算机科学领域的任何问题都可以通过增加一个间接的中间层来解决”遗憾的是,这句经典的名言出处无从考证,据说是有人从图灵奖的获得者Butler Lampson的讲座上听来的;也有人说是EDSAC的发明者David Wheeler讲的;还有人指出这是CMU计算机系创始人Alan Perlis的名言。 “Any problem in computer science can be solved by another layer of indirection.” 这句话几乎概括了计算机系统软件体系结构的设计要点,整个体系结构从上到下都是按照严格的层次结构设计的。不仅是计算机系统软件整个体系是这样的,体系里面的每个组件比如操作系统本身,很多应用程序、软件系统甚至很多硬件结构都是按照这种层次的结构组织和设计的。
--摘自《程序员的自我修养》

为什么会有大小端模式之分呢?

这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。
  例如一个16bit的short型x,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

#include <stdio.h>

int main(){
    union{
        int n;
        char ch;
    } data;
    data.n = 0x12345678;
    /*
     大端模式(Big-endian)是指将数据的低位放在内存的高地址上,而数据的高位放在内存的低地址上。
     0x12345678占4字节,内存分布情况:
     内存地址    0x4000    0x4001    0x4002    0x4003
     存放内容    0x12      0x34      0x56      0x78
     **/
    
    /*
     小端模式(Little-endian)是指将数据的低位放在内存的低地址上,而数据的高位放在内存的高地址上。
     0x12345678占4字节,内存分布情况:
     内存地址    0x4000    0x4001    0x4002    0x4003
     存放内容    0x78      0x56      0x34      0x12
     **/
    printf("%X\n",data.ch);//内存对齐后,低地址输出78
    if(data.ch == 'x'){//字符’x‘对应的ascii码十六进制是0x78
        printf("Little-endian\n");
    }else{
        printf("Big-endian\n");
    }
    return 0;
}

虚拟空间解决了什么问题?

程序在编译时,每个变量所在的内存地址就已经确认下来。而在程序运行时,如果物理内存中的这两个地址被其他程序占用了怎么办?所以出现了虚拟地址的概念,使得程序在运行时,都使用相同的'虚拟地址',这些虚拟地址在操作系统的控制下映射到实际的物理地址。
这样做的好处有:

  • 使不同程序的地址空间相互隔离
  • 提高内存使用效率