§2. Частично динамическая матрица.

Статический массив указателей позволяет строить частично динамическую или полудинамическую “матрицу”. В ней количество строк (обозначим n) фиксируется в виде константы и меняться не может. Количество элементов в строках может быть как константой, так и переменной. Более того, оно не обязательно должно быть одинаковым для всех строк. Работа с такой матрицей выполняется следующим образом:

1) Объявляем статический массив указателей размерности n, соответствующей количеству строк:

const n=5; int * M[n];

2) Определяем одинаковое для всех строк количество элементов в каждой строке:

int m; cin>>m;

3) Память для каждой строки создаваемой матрицы резервируется не во время компиляции, как для массива указателей или в случае со статической матрицей, а во время выполнения с помощью известной операции new

for (int i=0; i<n; i++)

M[i]= new int[m];

Кроме этого, в i-й элемент массива указателей M[i] помещается адрес начала i-й строки.

4) После этого доступ к элементам такой матрицы можно выполнять, как и для обычной статической матрицы matr, с помощью двух индексов: M[i][j].

Такую структуру данных можно назвать также статический массив динамических одномерных массивов. При работе с такой “матрицей” необходимо правильно пользоваться указателями для организации циклов вместо индексов (см. § 5). Связано это с тем, что имеется существенное отличие в распределении памяти для такой частично динамической “матрицы”. Её строки не обязательно располагаются рядом, то есть первый элемент строки, например, M[1][0] не обязательно будет находиться в памяти рядом с последним элементом предыдущей строки (M[0][m-1]). Это объясняется тем, что операция new выделяет память для нового одномерного массива не обязательно рядом с предыдущим массивом (строкой матрицы). Память выделяется там, где есть свободный непрерывный участок требуемого размера ( у нас m*4 байт). Тогда из отмеченной выше особенности следует, что после выполнения следующего фрагмента

int *p=&M[0][m-1]; p++;

в p не обязательно будет адрес первого элемента следующей строки (&M[1][0]).

В то же время, как для любого динамического одномерного массива, элементы одной строки в памяти будут располагаться рядом. Поэтому для перемещения по одной строке матрицы кроме изменения второго индекса можно использовать и указатель. Поэтому после выполнения

p=&M[0][0]; p++;

в p обязательно будет адрес элемента M[0][1].

5) Удапение частично динамической матрицы из памяти выполняется следующим образом Освобождаем память, выделенную для каждой строки. Так как количество таких участков памяти, в каждом из которых размещалось m чисел, соответствует количеству строк, то это выполняем в цикле n раз:

for ( int i=0; i<n; i++)

delete[]M[i];

Пустые квадратные скобки здесь означают, что в каждом элементе массива указателей M[i] был адрес не одного числа, а адрес одномерного массива, то есть адрес i-строки “матрицы” Поэтому надо освобождать память для массива, то есть i-й строки “матрицы”.

Так как память для массива указателей не резервировалась с помощью new, а была выделена на этапе компиляции, то освобождать её с помощью delete не надо.

Как было сказано в начале, в строках такой частично динамической “матрицы” может быть различное количество элементов. Объявляется такая матрица аналогично как массив указателей. Формируется такая “матрица” следующим образом:

1) объявляем одномерный массив, в котором будут храниться количество элементов в каждой строке: