ベクトル配列を C 言語で定義する方法

2年 ago
綾乃, 一希
2 minutes

C言語では、ベクターと同様な配列を動的メモリを使用することで定義できます。

まず、配列を表す構造体を定義する必要があります。そこには、実際データへのポインタと、現在の配列の長さと容量が含まれます。

typedef struct {
    int* data;
    int size;
    int capacity;
} Vector;

次に、この配列に対して操作を行ういくつかの関数を定義します。

  1. 空のベクトル配列の初期化に使用される初期化関数。
void initVector(Vector* vec) {
    vec->data = NULL;
    vec->size = 0;
    vec->capacity = 0;
}
  1. 配列に要素を追加するために使用され、必要に応じてメモリを拡大する、要素追加関数です。
void addElement(Vector* vec, int element) {
    if (vec->size >= vec->capacity) {
        int new_capacity = vec->capacity * 2 + 1;
        int* new_data = (int*)malloc(new_capacity * sizeof(int));
        if (new_data == NULL) {
            // 内存分配失败的处理
            return;
        }
        memcpy(new_data, vec->data, vec->size * sizeof(int));
        free(vec->data);
        vec->data = new_data;
        vec->capacity = new_capacity;
    }
    vec->data[vec->size] = element;
    vec->size++;
}
  1. 配列の指定された位置の要素を取得するためのゲッター関数。
int getElement(Vector* vec, int index) {
    if (index >= 0 && index < vec->size) {
        return vec->data[index];
    } else {
        // 处理越界错误
        return 0;
    }
}
  1. 指定した位置の要素を削除し、必要に応じてメモリの縮小を行う要素削除関数
void deleteElement(Vector* vec, int index) {
    if (index >= 0 && index < vec->size) {
        for (int i = index; i < vec->size - 1; i++) {
            vec->data[i] = vec->data[i + 1];
        }
        vec->size--;
        if (vec->capacity > 2 * vec->size + 1) {
            int new_capacity = (vec->size + 1) * 2 - 1;
            int* new_data = (int*)malloc(new_capacity * sizeof(int));
            if (new_data == NULL) {
                // 内存分配失败的处理
                return;
            }
            memcpy(new_data, vec->data, vec->size * sizeof(int));
            free(vec->data);
            vec->data = new_data;
            vec->capacity = new_capacity;
        }
    } else {
        // 处理越界错误
        return;
    }
}

以上の定義関数を使うと、ベクトル配列を以下のように定義して操作できます。

int main() {
    Vector vec;
    initVector(&vec);
    
    addElement(&vec, 1);
    addElement(&vec, 2);
    addElement(&vec, 3);
    
    printf("%d\n", getElement(&vec, 0)); // 输出：1
    printf("%d\n", getElement(&vec, 1)); // 输出：2
    printf("%d\n", getElement(&vec, 2)); // 输出：3
    
    deleteElement(&vec, 1);
    
    printf("%d\n", getElement(&vec, 0)); // 输出：1
    printf("%d\n", getElement(&vec, 1)); // 输出：3
    
    return 0;
}

ただし、上記のコードはあくまで例なので、実用時にはエラー処理やメモリの解放などの操作を行う必要があります。

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