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Far crescere un array dinamico

Simula come un array dinamico raddoppia la propria capacità e conta le riallocazioni e gli elementi copiati.

Cosa imparerai

  • Vedere come un vector raddoppia la capacità
  • Contare le copie fatte durante le riallocazioni
  • Capire perché aggiungere resta veloce in media

Problema

Un array dinamico, come std::vector di C++, memorizza i suoi elementi in un unico blocco di memoria. Quando il blocco è pieno e arriva un nuovo elemento, alloca un blocco due volte più grande, copia gli elementi esistenti e libera quello vecchio.

Parti con un array vuoto di capacità initial_capacity e inserisci pushes elementi uno alla volta. Prima di ogni inserimento, se size == capacity, rialloca: conta una riallocazione, aggiungi la dimensione corrente agli elementi copiati e raddoppia la capacità.

Implementa dynamic_array_growth(pushes, initial_capacity).

Input

pushes: Quanti elementi vengono inseriti.

initial_capacity: La capacità dell'array vuoto.

Output

Restituisci [reallocations, copied_elements, final_capacity].

Vincoli

0 ≤ pushes ≤ 10^7

1 ≤ initial_capacity ≤ 10^6

Esempi

Esempio 1
Input:
pushes = 5
initial_capacity = 1

Output atteso:
expected = [3, 7, 8]
Input:
long long pushes = 5;
long long initial_capacity = 1;

Output atteso:
std::vector<long long> expected = {3, 7, 8};
Input:
long pushes = 5;
long initial_capacity = 1;

Output atteso:
long[] expected = new long[] {3, 7, 8};

Spiegazione

La capacità cresce 1 → 2 → 4 → 8 quando si inseriscono il 2nd, 3rd e 5th elementi, copiando 1 + 2 + 4 = 7 elementi: [3, 7, 8].

Esempio 2
Input:
pushes = 4
initial_capacity = 4

Output atteso:
expected = [0, 0, 4]
Input:
long long pushes = 4;
long long initial_capacity = 4;

Output atteso:
std::vector<long long> expected = {0, 0, 4};
Input:
long pushes = 4;
long initial_capacity = 4;

Output atteso:
long[] expected = new long[] {0, 0, 4};

Spiegazione

Tutti e quattro gli elementi entrano nel primo blocco, quindi non viene effettuata alcuna riallocazione: [0, 0, 4].

Come affrontarlo

Prova prima da solo, poi apri un suggerimento alla volta.

Suggerimento 1

Si rialloca solo quando l'array è pieno.

Suggerimento 2

Ogni volta tutti gli elementi attuali vengono copiati e la capacità raddoppia.

Suggerimento 3

Puoi saltare da un raddoppio al successivo invece di simulare ogni push.

Complessità attesa

tempo O(log pushes), spazio aggiuntivo O(1)

Riferimenti

Questa sfida è adattata per CodeUtility. Segui la traccia e i vincoli sopra.

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