算法趣事·好你个大柜子!

龚老师带你玩转编程世界!《算法趣事》。

一、背景

大家好,我是GBangBang,龚老师。

编程正改变着世界,先知先觉的家长希望孩子学习编程但没有想过经验,不知从何下手。

更有不少孩子仅限于在编程门槛徘徊,白白浪费时间精力。

我思考了很久,计划写一系列入门算法学习,强化孩子编程世界立足之本的——算法思想,而不仅仅止步于机械式的填鸭,不知所以然。

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一、开始

小明发现自己在家整衣服的事情被不少小伙伴知道了呢!小伙伴们不仅夸小明勤劳能干,还通过小明整衣服的逻辑理解了简单的数据存储结构——数组。

【数组是内存中开辟的一段连续的空间,并会在此空间存放元素。特点如下:1.存放的元素类型【数据类型】相同。2.数组长度固定。3.角标查询,速度快。4.增删慢。】

然而回到家之后,面对高高大大的柜子,小明又有了新想法:“数组是连续一段空间,就像我向妈妈申请了两个抽屉来使用。那么这么大一个柜子,其实老妈随便给我两个就好了啊!但我想用左上角和右下角的抽屉的话?......"。

二、浅谈链表

小明刚刚的想法非常棒!我们学编程可不是学成机器人,我们可是创造机器人的创客,要多动脑筋哦!我们来分析两条,以下内容作为视野拓展,不要求刨根问底的完全掌握。

小明第一个想法:【其实老妈随便给我两个就好了啊!】。小明只要两个抽屉来放东西就OK,计算机的存储原理中有种数据结构叫链表,给你一个抽屉,再来一个抽屉,而且贴心的照顾总是迷路找不到抽屉的小明,计算机在第一个抽屉中放了下一个抽屉的位置,有了这个地址,肯定能找到下一个抽屉在哪。【链表的每个元素都存储了下一个元素的地址,从而使一系列随机内存地址串联在一起。之后我们运用了再详细讲解链表、数组孰强孰弱。】

三、二维数组

小明第二个想法:【但我想用左上角和右下角的抽屉的话?】。其实还有个更大胆的想法,整个柜子都归我们用,我们可以根据抽屉的位置来放我们的东西。比如说,我在第三行,第二列的抽屉里放短袖,我在第一行,第四列的抽屉里放裤子。【记得我们c++中,数组从

0 开始计算,左上角这个抽屉位置是[0][0],零行零列,那么他右边的抽屉是什么位置呢?】

上一篇的数组内容相对来说不难,今天用较短的篇幅来讲一讲数组的升级篇——二维数组。运用总是简单的,我们稍微来熟悉了解下它的原理。

就像抽屉有位置,房门有门牌号。c++语言中有一种叫【指针】的东西,用来指向地址。其实是c++这么语言自己研究出的一套地址,就像我们喜欢把柜子排排号码一样,下意识的安排了地址。计算机主存的每个地址和存储内的每个字节是一一对应的,而每个字节间的排列顺序是线式的。我们其实是把数据元素分配到“虚拟地址”中,然后计算机帮我们把数据跟存储设备中的物理地址进行了关联。

这些“复杂”的事情暂时还轮不到我们操心,我们只需要明白二维数组像个布满抽屉的柜子,每个柜子有它的位置。至于计算机如何存储,看下图了解一二。

四、以行/列为主顺序优先存储

我们来看图片右手边的矩阵,我们把元素挨个存入的位置。比如arr[0][0]=100,

我把100存入到了矩阵左上角第 0 行,第 0

列,[0][0]位置。元素存储并不是件难事,就像我们把东西放进抽屉那么简单。首先声明C++中二维数组的元素排列顺序是按行存放,即以行为主顺序优先存储。

来看看以行位主顺序优先存储,那么存储的顺序便是一行一行的来存。角标顺序便是A11,A12,A13.....A1N,A21,A22,A23......A2N......

行列,行列。可想而知,以列位主顺序优先存,那么存储的顺序便是一列一列的来存。角标顺序便是A11,A21,A31.....AN1,A12,A22,A32......AN2......

五、搞定二维数组

来道简单的题目,【二维数组行列互换。】今天不详解,让同学们用已经掌握的知识自己分析!运用知识点:1.赋值。2.循环,双重循环【注意循环变量i,j】。高手也总是亲力亲为,眼高手低可会让手变生疏的哦!动手写一写。

效果图/代码图:

六、结束

读书,会思考。好你个大柜子,给我们们好好上了课计算机存储机制。

虚拟地址和物理地址间的矩阵排序好玩吗?不好玩?幸亏这么不好玩的事计算机帮你干了,可惜要是哪天你使用不当,像小明要求占用整个柜子这么皮,万一哪天计算机不够忙活了,还得我们亲自出马安排地址!你准备好了吗?


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