数组元素存储地址的计算
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数组元素存储地址的计算 一维数组设一维数组A[n]存放在n 个连续的存储单元中,每个数组元素占一个存储单元(不妨设为C 个连续字节). 如果数组元素A[0]的首地址是L ,则A[1]的首地址是L+C ,A[2]的首地址是L+2C ,… …,依次类推,对于01≤≤-in 有:C i A Loc i A Loc *])0[(])[(+=二维数组二维数组的每个元素含两个下标,如果将二维数组的第一个下标理解为行号,第二个下标理解为列号,然后按行列次序排列个元素,则二维数组呈阵列形状。
例如mnm m nn a a a a a a a a a A ΛΛΛΛ212222111211=它是一个行号为1~m ,列号为1~n 的二维数组元素阵列。
如何保存二维数组? 首先要确定一个顺序222120121110020100a a a a a a a a a B = 222120121110020100a a a a a a a a a B = 222120121110020100a a a a a a a a a B = 222120121110020100a a a a a a a a a第0行 第1行 第2行222120121110020100a a a a a a a a a B = 222120121110020100aa aaa a aa a B =222120121110020100a a a a a a a a a B =221202211101201000a a a a a a a a a第0列 第1列 第2列222120121110020100a a a a a a a a a B = 221202a a a a a B = B =B B 021*******00211020a a a a a a a a a设count 为数组B 中元素的个数,则count=9 按行优先存储按列优先存储地址如何计算?所谓按行优先顺序,就是将数组元素按行向量的顺序存储,第1i个行向量存储在第i个行向量之后。
下面我们计算二维数组A m n[][]中任一元素A[i][j]的存储地址,设每个数组元素所占空间为C个连续字节。
显然,A[i][j]是第i个行向量B[i]中的第j个元素。
在A[i][j]之前的元素个数为u,分别是A[0][0],A[0][1],A[0][2],…,A[0][n],A[1][0],A[1][1],A[1][2],…,A[1][n],…,A[i-1][0],A[i-1][1],A[i-1][2],…,A[i-1][n],A[i][0],A[i][1],A[i][2],…,A[i][j-1]设每个数组元素所占空间为C个连续字节。
则Loc(A[i][j])=Loc(A[0][0])+u*Cu=?前i行(第0行到第i-1行)(每行n个元素)的元素个数+第i 行的元素个数(A[i][0]到A[i][j-1])因此,u=i*n+j故Loc(A[i][j])=Loc(A[0][0])+u*C=Loc(A[0][0])+(i*n+j)*C按列优先存储地址如何计算?在A[i][j]之前的元素个数为v,分别是A[0][0],A[1][0],A[2][0],…,A[m][0],A[0][1],A[1][1],A[2][1],…,A[m][1],…,A[0][j-1],A[1][j-1],A[2][j-1],…,A[m][j-1],A[0][j],A[1][j],A[2][j],…,A[i-1][j]设每个数组元素所占空间为C个连续字节。
则Loc(A[i][j])=Loc(A[0][0])+v*Cv=?前j列(第0列到第j-1列)(每列m个元素)的元素个数+第j 列的元素个数(A[0][j]到A[i-1][j])因此,v=j*m+i故Loc (A[i][j])=Loc (A[0][0])+v*C=Loc (A[0][0])+(j*m+i )*C高维数组按行优先:“左”下标优先,即第一(最左)下标的下标值较小的元素较先存储,第一个下标值相同者,按第二下标优先存储,对任意的k>1,对第1~(k-1)维相同者,先存储第k 维中下标值较小者。
按列优先:“右”下标优先(最后一维下标为最右),先存储第n 维下标值较小者,第n 维下标值相同者,先存储第n-1维下标值较小者。
三维数组D[3][3][4]的顺序存储次序是元素表示为D[i][j][k] 其中,0≤i ≤2,0≤j ≤2,0≤k ≤3,可以把它看作一维数组B 1[3] = { D[0][3][4],D[1][3][4],D[2][3][4] }D[0][0][0],D[0][0][1],D[0][0][2],D[0][0][3] D[0][1][0],D[0][1][1],D[0][1][2],D[0][1][3] D[0][2][0],D[0][2][1],D[0][2][2],D[0][2][3]D[1][0][0],D[1][0][1],D[1][0][2],D[1][0][3] D[1][1][0],D[1][1][1],D[1][1][2],D[1][1][3] D[1][2][0],D[1][2][1],D[1][2][2],D[1][2][3]D[2][0][0],D[2][0][1],D[2][0][2],D[2][0][3] D[2][1][0],D[2][1][1],D[2][1][2],D[2][1][3] D[2][2][0],D[2][2][1],D[2][2][2],D[2][2][3]D[0][3][4]i=0D[1][3][4]i=1D[2][3][4]i=2For x=0 to 2 do For y=0 to 2 do For z=0 to 3 do D[i][j][k]的地址:Loc (D[i][j][k])=Loc (D[0][0][0])+w*C 第一个下标的变化:0到i-1,共i*3*4个元素第一个下标为i 时,第二个下标的变化:0到j-1,共j*4个元素 第一个下标为i ,第二个下标为j 时,第三个下标的变化:0到k-1,共k 个元素 w= i*3*4+j*4+kLoc (D[i][j][k])=Loc (D[0][0][0])+w*C=Loc (D[0][0][0])+(i*3*4+j*4+k )*CFor z=0 to 3 do For y=0 to 2 do For x=0 to 2 do221202211101201000a a a a a a a a aD[0][0][0],D[1][0][0],D[2][0][0] D[0][1][0],D[1][1][0],D[2][1][0] D[0][2][0],D[1][2][0],D[2][2][0]D[0][0][1],D[1][0][1],D[2][0][1] D[0][1][1],D[1][1][1],D[2][1][1] D[0][2][1],D[1][2][1],D[2][2][1]D[0][0][2],D[1][0][2],D[2][0][2] D[0][1][2],D[1][1][2],D[2][1][2] D[0][2][2],D[1][2][2],D[2][2][2]D[0][0][3],D[1][0][3],D[2][0][3] D[0][1][3],D[1][1][3],D[2][1][3] D[0][2][3],D[1][2][3],D[2][2][3]For z=0 to 3 do For y=0 to 2 do For x=0 to 2 do D[i][j][k]的地址:Loc (D[i][j][k])=Loc (D[0][0][0])+w*C 第三个下标的变化:0到k-1,共k*3*3个元素第三个下标为k 时,第二个下标的变化:0到j-1,共j*3个元素 第三个下标为k ,第二个下标为j 时,第一个下标的变化:0到i-1,共i 个元素 w= k*3*3+j*3+iLoc (D[i][j][k])=Loc (D[0][0][0])+w*C=Loc (D[0][0][0])+(k*3*3+j*3+i )*CD[3][3][0] k=0D[3][3][1] k=1D[3][3][2] k=2D[3][3][3] k=3j=0 j=1 j=2 j=0 j=1 j=2 j=0 j=1 j=2 j=0 j=1 j=2n 维数组][]][[21n m m m a K For 1l =0 to 11-m do For 2l =0 to 12-m do… … … …For n l =0 to 1-n m doC s Loc i i i Loc n *)0,,0,0(),,,(21+=ΛΛs = ?1l 的变化:0~1i -1,共1i *2m *3m *…*n m =1i *∏=np p m 2个元素1l 等于1i 时,2l 的变化:0~2i -1,共2i *3m *…*n m =2i *∏=np p m 3个元素1l 等于1i 时,2l 等于2i 时,3l 的变化:0~3i -1,共3i *4m *…*n m =3i *∏=np pm 4个元素… … … …1l 等于1i 时,2l 等于2i 时,…,1-n l 等于1-n i 时,n l 的变化:0~n i -1,共n i 个元素 故s=1i *∏=np p m 2+2i *∏=np p m 3+3i *∏=np p m 4+…+1-n i *n m +n in n k nk p p k i m i +=∑∏-=+=)* (111C s Loc i i i Loc n *)0,,0,0(),,,(21+=ΛΛC i m i Loc n n k nk p p k *})* ({)0,,0(111++=∑∏-=+=Λ。