โปรแกรม C: การใช้ Variable-Length Arrays (VLA) จำลองระบบห้องสมุด

ตัวอย่างโปรแกรม C ใช้ Variable-Length Arrays (VLA) และ Dynamic Memory Allocation จำลองระบบห้องสมุดที่มีชั้นวางหนังสือหลายชั้น รองรับ 3 คำสั่ง:

1. Command 1 (1, x, y): เพิ่มหนังสือที่มี y หน้า ที่ชั้น x
2. Command 2 (2, x, y): แสดงจำนวนหน้าของหนังสือลำดับ y ที่ชั้น x
3. Command 3 (3, x, 0): แสดงจำนวนหนังสือทั้งหมดที่ชั้น x

อัลกอริทึม

• สร้าง Array b[s] เก็บจำนวนหนังสือแต่ละชั้น (size = จำนวนชั้น)
• สร้าง Array of Pointers p[s] แต่ละชี้ไปยัง Array เก็บจำนวนหน้าของหนังสือในชั้นนั้น
• ใช้ realloc() ขยาย Memory เมื่อเพิ่มหนังสือใหม่
• คำสั่ง 2: พิมพ์ p[x][y] | คำสั่ง 3: พิมพ์ b[x]
• ปล่อย Memory ทั้งหมดเมื่อจบโปรแกรม

โค้ดโปรแกรม

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void solve(int s, int q, int q_array[][3]) {
    int *b = (int*)malloc(sizeof(int) * s);
    int **p = (int**)malloc(sizeof(int*) * s);
    
    for (int i = 0; i < s; i++) {
        b[i] = 0;
        p[i] = (int*)malloc(sizeof(int)); // Initial allocation
    }
    
    for (int loopCount = 0; loopCount < q; loopCount++) {
        int qtype = q_array[loopCount][0];
        
        if (qtype == 1) { // Add book
            int x = q_array[loopCount][1];
            int y = q_array[loopCount][2];
            b[x] += 1;
            p[x] = realloc(p[x], b[x] * sizeof(int));
            p[x][b[x] - 1] = y;
        } 
        else if (qtype == 2) { // Query page count
            int x = q_array[loopCount][1];
            int y = q_array[loopCount][2];
            printf("%d\n", p[x][y]);
        } 
        else { // qtype == 3: Query book count
            int x = q_array[loopCount][1];
            printf("%d\n", b[x]);
        }
    }
    
    // Free memory
    if (b) free(b);
    for (int i = 0; i < s; i++) {
        if (p[i]) free(p[i]);
    }
    if (p) free(p);
}

int main() {
    int input_arr[][3] = {{1, 3, 23}, {1, 4, 128}, {2, 3, 0}, {3, 4, 0}};
    solve(4, 4, input_arr);
    return 0;
}

Input

s = 4 shelves, q = 4 queries
Commands:
1 3 23   // Add book 23 pages to shelf 3
1 4 128  // Add book 128 pages to shelf 4
2 3 0    // Query shelf 3, book 0 pages
3 4 0    // Query shelf 4, book count

Output

23
1

คำอธิบาย:

• คำสั่ง 1: เพิ่มหนังสือ 23 หน้า ที่ชั้น 3 → b[3]=1, p[3][0]=23
• คำสั่ง 2: เพิ่มหนังสือ 128 หน้า ที่ชั้น 4 → b[4]=1, p[4][0]=128
• คำสั่ง 3: Query p[3][0] → พิมพ์ 23
• คำสั่ง 4: Query b[4] → พิมพ์ 1

ข้อสังเกต: โค้ดใช้ 0-based indexing สำหรับชั้นและหนังสือ ต้องระวัง Bounds Checking ในระบบจริง