Все задачи
Легко Решено: 0 Процент решений: 0%

Рост динамического массива

Смоделируйте, как динамический массив удваивает свою ёмкость, и посчитайте количество перераспределений и скопированных элементов.

Чему вы научитесь

  • Понять, как vector удваивает ёмкость
  • Считать копирования при перевыделении
  • Понять, почему добавление в среднем остаётся быстрым

Условие

Динамический массив, такой как C++ std::vector, хранит свои элементы в одном блоке памяти. Когда блок заполняется и приходит новый элемент, он выделяет блок вдвое большего размера, копирует в него существующие элементы и освобождает старый.

Начните с пустого массива с ёмкостью initial_capacity и добавьте pushes элементов по одному. Перед каждым добавлением, если size == capacity, выполните перераспределение: увеличьте счётчик перераспределений на один, прибавьте текущий size к числу скопированных элементов и удвойте capacity.

Реализуйте dynamic_array_growth(pushes, initial_capacity).

Ввод

pushes: Сколько элементов добавляется.

initial_capacity: Ёмкость пустого массива.

Вывод

Верните [reallocations, copied_elements, final_capacity].

Ограничения

0 ≤ pushes ≤ 10^7

1 ≤ initial_capacity ≤ 10^6

Примеры

Пример 1
Ввод:
pushes = 5
initial_capacity = 1

Ожидаемый вывод:
expected = [3, 7, 8]
Ввод:
long long pushes = 5;
long long initial_capacity = 1;

Ожидаемый вывод:
std::vector<long long> expected = {3, 7, 8};
Ввод:
long pushes = 5;
long initial_capacity = 1;

Ожидаемый вывод:
long[] expected = new long[] {3, 7, 8};

Пояснение

Ёмкость растёт 1 → 2 → 4 → 8 при добавлении 2-го, 3-го и 5-го элементов, копируя 1 + 2 + 4 = 7 элементов: [3, 7, 8].

Пример 2
Ввод:
pushes = 4
initial_capacity = 4

Ожидаемый вывод:
expected = [0, 0, 4]
Ввод:
long long pushes = 4;
long long initial_capacity = 4;

Ожидаемый вывод:
std::vector<long long> expected = {0, 0, 4};
Ввод:
long pushes = 4;
long initial_capacity = 4;

Ожидаемый вывод:
long[] expected = new long[] {0, 0, 4};

Пояснение

Все четыре элемента помещаются в первый блок, поэтому перераспределение не происходит: [0, 0, 4].

Как подступиться

Сначала попробуйте сами, затем открывайте подсказки по одной.

Подсказка 1

Перевыделение происходит, только когда массив заполнен.

Подсказка 2

Каждый раз копируются все текущие элементы, а ёмкость удваивается.

Подсказка 3

Можно переходить от одного удвоения к следующему, не моделируя каждый push.

Ожидаемая сложность

время O(log pushes), доп. память O(1)

Ссылки

Это задание адаптировано для CodeUtility. Следуйте условию и ограничениям выше.

Учитесь у других

Решения сообщества

Пока нет опубликованных решений. Решите задание, чтобы поделиться первым.