Mảng (Array) là một trong những cấu trúc dữ liệu quan trọng nhất và được sử dụng rộng rãi. Mảng cho phép lưu trữ một số phần tử có cùng kiểu dữ liệu và kích thước cố định. Các phần tử trong mảng được xác định bởi chỉ mục số. Trong bài viết này, chúng ta hãy tìm hiểu về cấu trúc dữ liệu mảng, cùng với ưu điểm và nhược điểm của nó.
Cấu trúc dữ liệu mảng là gì?
Mảng là một tập hợp các phần tử có cùng kiểu dữ liệu và có kích thước cố định. Mỗi phần tử trong mảng được lưu trữ tại một vị trí được gọi là chỉ mục (index). Chỉ mục bắt đầu từ 0 cho phần tử đầu tiên và tăng dần lên.
Điểm quan trọng của mảng là các phần tử nằm gần nhau trong bộ nhớ. Điều này giúp tăng tốc độ truy cập và sử dụng bộ nhớ một cách hiệu quả.
Ưu điểm của mảng
Mảng có một số ưu điểm quan trọng:
-
Truy cập phần tử với thời gian hằng số O(1): Bất kể kích thước mảng, việc truy cập một phần tử trong mảng chỉ mất một thời gian cố định.
-
Sử dụng bộ nhớ hiệu quả: Mảng lưu trữ phần tử gần nhau trong bộ nhớ, giúp tận dụng tối đa dung lượng bộ nhớ.
-
Tính cục bộ về bộ nhớ: Các phần tử trong mảng được lưu trữ liên tiếp trong bộ nhớ, giúp tận dụng tối đa tính cục bộ của bộ nhớ.
Nhược điểm của mảng
Mặc dù mảng có nhiều ưu điểm, nhưng cũng tồn tại một số nhược điểm:
- Không thể thay đổi kích thước: Mảng có kích thước cố định và không thể thay đổi trong quá trình thực hiện chương trình. Điều này có nghĩa là khi mảng đã được khai báo, bạn không thể thêm hoặc xóa phần tử từ mảng.
Thảo luận về mảng động
Mảng động là một dạng mảng linh hoạt cho phép thay đổi kích thước mảng trong quá trình chạy chương trình. Trong ngôn ngữ C, bạn có thể sử dụng các hàm malloc và calloc để cấp phát bộ nhớ cho mảng động. Trong C++, bạn có thể sử dụng từ khóa new.
Mảng động cho phép bạn bắt đầu với một mảng chỉ có một phần tử. Khi số lượng phần tử vượt quá khả năng của mảng, bạn có thể gấp đôi kích thước của mảng và sao chép các phần tử từ mảng cũ sang mảng mới.
Ưu điểm của mảng động là tránh lãng phí bộ nhớ khi bạn phải khai báo một mảng có kích thước lớn ngay từ đầu. Tuy nhiên, mảng động cũng có nhược điểm. Bạn phải thực hiện thao tác sao chép các phần tử mỗi khi thay đổi kích thước, và một số thao tác không còn là hằng số.
Kết luận
Mảng là một cấu trúc dữ liệu quan trọng, cho phép lưu trữ nhiều phần tử có cùng kiểu dữ liệu và kích thước cố định. Mảng có nhiều ưu điểm, như thời gian truy cập hằng số và sử dụng bộ nhớ hiệu quả. Tuy nhiên, mảng cũng có nhược điểm là không thể thay đổi kích thước. Mảng động giải quyết nhược điểm này bằng cách cho phép thay đổi kích thước trong quá trình chạy chương trình, nhưng cũng có nhược điểm riêng.
