我們?cè)谇懊嬷v解了 SeqList 線性表的相關(guān)特性,下來(lái)我們來(lái)分析下它的效率。如下
template < typename T > class SeqList : public List<T> { protected: T* m_array; // 順序存儲(chǔ)空間 int m_length; // 當(dāng)前線性表長(zhǎng)度 public: bool insert(int i, const T& e); // O(n) bool remove(int i); // O(n) bool set(int i, const T& e); // O(1) bool get(int i, T& e) const; // O(1) int length() const; // O(1) void clear(); // O(1) // 順序存儲(chǔ)線性表的數(shù)組訪問(wèn)方式 T& operator[] (int i); // O(1) T& operator[] (int i) const; // O(1) // 順序存儲(chǔ)空間的容量 virtual int capacity() const = 0; };
那么問(wèn)題來(lái)了,兩個(gè)長(zhǎng)度相同的 SeqList ,插入和刪除操作的平均耗時(shí)是否相同呢?插入操作的大O表示法是 O(n + 5),等價(jià)于O(n);而刪除操作是 O(n-1) ,等價(jià)于 O(n)。從時(shí)間復(fù)雜度上來(lái)說(shuō),它們是相同的。我們?cè)賮?lái)想下,插入一個(gè) int 類型的數(shù)字和插入一個(gè) string 類型的字符串,兩個(gè)效率能一樣嗎?數(shù)字肯定是效率非常高的,但是字符串就涉及到字符串的 copy 了,因此效率肯定肯定沒(méi)有數(shù)字的高。
接下來(lái)我們來(lái)看看下面代碼正確嗎?為什么?
StaticList<int*, 5> s1; StaticList<int*, 5> s2; for(int i=0; i<s1.capacity(); i++) { s1.insert(0, new int(i)); } s2 = s1; for(int i=0; i<s1.capacity(); i++) { delete s1[i]; delete s2[i]; }
我們咋一看,感覺(jué)這段代碼沒(méi)問(wèn)題。申請(qǐng)了兩個(gè) StaticList 類型的指針數(shù)組,然后再在 s1 中插入元素,將 s1 賦值給 s2,最后刪除兩個(gè)指針數(shù)組。我們仔細(xì)想想,在 s1 賦值給 s2 的時(shí)候,s2 同時(shí)也指向了 s1 數(shù)組的地址,再次進(jìn)行兩個(gè)相同地址的釋放,難道代碼不會(huì)出錯(cuò)嗎?肯定會(huì)啊。我們?cè)賮?lái)看看下面這段代碼正確嗎?
void func() { DynamicList<int> d1(5); DynamicList<int> d2 = d1; for(int i=0; i<d1.capacity(); i++) { d1.insert(i, i); d2.insert(i, i*i); } for(int i=0; i<d1.capacity(); i++) { cout << d1[i] << endl; } }
我們?cè)诙x d2 的時(shí)候,進(jìn)行了拷貝構(gòu)造,那么后面的插入操作便會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。會(huì)將 d2 的操作覆蓋掉 d1 的結(jié)果,因此會(huì)出現(xiàn)我們不想看到的結(jié)果。
那么對(duì)于容器類型的類,我們可以考慮禁用,方法是將它們都聲明為 protected 屬性就行。那么我們之前的 List 類代碼就可以優(yōu)化為這樣
template < typename T > class List : public Object { protected: List(const List&); List& operator= (const List&); public: List() {} virtual bool insert(const T& e) = 0; virtual bool insert(int i, const T& e) = 0; virtual bool remove(int i) = 0; virtual bool set(int i, const T& e) = 0; virtual bool get(int i, T& e) const = 0; virtual int length() const = 0; virtual void clear() = 0; };
將拷貝構(gòu)造和賦值操作聲明為 protected,那么就不會(huì)出現(xiàn)上面的問(wèn)題了。我們來(lái)看看下面的代碼正確嗎?
int main() { StaticList<int, 5> list; for(int i=0; i<list.capacity(); i++) { list[i] = i * i; } return 0; }
在這份代碼中,我們將線性表當(dāng)成數(shù)組來(lái)使用了,線性表必須先插入元素,才能使用操作符 [] 訪問(wèn)元素。順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表提供了數(shù)組操作符重載,通過(guò)重載能夠快捷方便的獲取目標(biāo)位置處的數(shù)據(jù)元素,再具體的使用方式上類似數(shù)組,但是由于本質(zhì)不同,不能代替數(shù)組使用。那么我們就有必要來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)數(shù)組類了。數(shù)組類的結(jié)構(gòu)如下所示
通過(guò)今天的學(xué)習(xí),總結(jié)如下:1、線性表作為容器類,應(yīng)該避免拷貝構(gòu)造和拷貝賦值;2、順醋存儲(chǔ)線性表可能被當(dāng)成數(shù)組誤用。
分享標(biāo)題:順序存儲(chǔ)線性表的分析(八)-創(chuàng)新互聯(lián)
本文來(lái)源:http://chinadenli.net/article44/dedhee.html
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