707 動態記憶體配置

鄭又綸

1. 題目說明：
請依下列題意進行作答，使輸出值符合題意要求。

2. 設計說明：
請撰寫一程式，製作矩形面積計算機，讓使用者輸入一個正整數n，代表有n個矩形，接著依序輸入n個矩形的長、寬（皆為正整數），計算各個矩形的面積並由小而大輸出。

提示：若使用 Java 語言答題，請以「JP」開頭命名包含 main 靜態方法的 class，評測系統才能正確評分。

3. 輸入輸出：
輸入說明
一個正整數n及n個矩形的長、寬（皆為正整數）

輸出說明
由小而大的矩形面積計算結果

範例輸入1
3
8 3
9 4
5 5
範例輸出1
8x3=24
5x5=25
9x4=36

範例輸入2
5
5 5
10 5
5 20
7 3
4 6
範例輸出2
7x3=21
4x6=24
5x5=25
10x5=50
5x20=100

本帖隱藏的內容需要回復才可以瀏覽

鄭又綸

考試時，常常會遇到需要輸入一個整數，然後根據這個整數來配置記憶體的情況。這時候，學生要知道如何有效地利用 C++ 的記憶體配置來解決問題。程式中的 Data d[n] 就是一個典型的例子。

1. Data d[n] 當作動態記憶體配置
在許多考試或練習中，學生可能會先輸入一個整數 n，這個數字決定了接下來需要多少記憶體來儲存資料。像這樣的寫法：

1. cin >> n;
   
2. Data d[n];

複製代碼

這裡的 d[n] 是根據輸入的 n 來配置陣列的空間。雖然看起來很方便，但這其實只是在 C++ 的某些編譯器（如 GCC）中允許的變數長度陣列（Variable Length Arrays, VLA），而不是標準的 C++ 寫法。VLA 是一種能根據變數大小動態分配記憶體的陣列，這種寫法雖然在某些情況下看起來像是動態記憶體分配，但它不是標準的 C++，而且在不同的環境或編譯器中可能無法使用。

標準的做法：使用 new
標準的 C++ 需要使用 new 來真正做到動態記憶體配置，這樣程式在執行時才能依據使用者輸入的數值來分配記憶體，像這樣：

1. Data* d = new Data[n];

複製代碼

這樣的做法能保證程式在任何標準的 C++ 環境中運作，並且記憶體是根據實際需求動態分配的。

1. int main()
   
2. {
   
3.     cin >> n;
   
4.     Data* d = new Data[n];  // 動態記憶體配置
   
5.     for(int i = 0; i < n; i++)
   
6.     {
   
7.         cin >> d[i].a >> d[i].b;
   
8.         d[i].c = d[i].a * d[i].b;
   
9.     }
   
10.     sort(d, d+n, compare);
    
11.     for(int i = 0; i < n; i++)
    
12.         cout << d[i].a << 'x' << d[i].b << '=' << d[i].c << endl;
    
13.    
    
14.     delete[] d;  // 釋放記憶體
    
15.     return 0;
    
16. }

複製代碼

鄭又綸

補充說明：struct 和比較函數
1. 什麼是 struct（結構）？
struct 是一種 把多個不同但相關的資料打包在一起 的方式。

想像一下，現在我們要處理每個矩形的資料，而每個矩形有三個重要資訊：長、寬、面積。我們可以用三個分開的陣列來記錄這些資料，但這樣有點麻煩，每個矩形的資訊就會分散在不同地方。

這時候，我們可以用 struct 把每個矩形的 長、寬 和 面積 一起打包在一個「盒子」裡，這樣資料會更有條理，而且對每個矩形的操作會變得更簡單。

struct 語法格式：

1. struct 結構名稱 {
   
2.     資料型別 成員名稱1;
   
3.     資料型別 成員名稱2;
   
4.     // ...其他成員
   
5. };

複製代碼

這個語法的重點：

struct 是關鍵字，用來定義一個新的結構體。
結構名稱 是你給這個結構取的名字。這個名字可以隨便取，但最好能代表這個結構的用途。
成員名稱 是這個結構裡的變數，也就是我們要存放的資料。每個成員都要有自己的資料型別（例如 int 或 float）。

範例：

1. struct Data {
   
2.     int a;  // 紀錄矩形的長
   
3.     int b;  // 紀錄矩形的寬
   
4.     int c;  // 紀錄矩形的面積
   
5. };

複製代碼

這個 struct 就像是一個自訂的「資料夾」，裡面有三個格子：一個用來放 長、一個用來放 寬，還有一個用來放 面積。所以我們可以很方便地使用這個結構來儲存每個矩形的資料。

使用 struct：
定義完 struct 之後，我們就可以像使用其他資料型別（例如 int 或 float）一樣來使用這個結構體。

假設我們要存放 5 個矩形的資料，我們可以宣告一個 Data 型別的陣列：

1. Data d[5];  // 宣告一個存放 5 個矩形資料的陣列

複製代碼

接著，我們可以分別存取每個矩形的長、寬和面積：

1. d[0].a = 8;  // 給第一個矩形設定長度為 8
   
2. d[0].b = 3;  // 給第一個矩形設定寬度為 3
   
3. d[0].c = d[0].a * d[0].b;  // 計算並存入第一個矩形的面積

複製代碼

這裡，d[0] 代表第一個矩形，透過 .a、.b、.c 來存取這個矩形的長、寬和面積。

使用 struct 的好處：
整齊：我們可以把每個矩形的所有資料都放在一起，不用分散在多個陣列裡。
容易操作：當我們要處理矩形時，我們只需要處理這個「盒子」（結構），不需要分別處理每個長、寬和面積。
例如：

1. Data d[5];  // 宣告一個有 5 個矩形的陣列
   
2. d[0].a = 8; // 給第一個矩形設定長度為 8
   
3. d[0].b = 3; // 給第一個矩形設定寬度為 3
   
4. d[0].c = d[0].a * d[0].b; // 計算第一個矩形的面積

複製代碼

這樣，我們就把第一個矩形的所有資料都存在 d[0] 裡，像是用「盒子」裝了這些資料。

2. 什麼是比較函數？
比較函數的作用是告訴程式該如何比較兩個矩形，然後進行排序。在我們的題目中，我們希望矩形的面積能夠 從小到大 排列。

為了實現這個目標，我們需要定義一個「規則」，這個規則告訴程式怎麼比較兩個矩形的面積。這就是比較函數的工作。

比較函數範例：

1. bool compare(Data d1, Data d2) {
   
2.     return d2.c > d1.c;
   
3. }

複製代碼

compare(Data d1, Data d2) 這行的意思是：比較兩個矩形 d1 和 d2 的面積。
d2.c > d1.c 這一行表示如果第二個矩形的面積比第一個大，那麼我們就讓 d1 排在 d2 之前。因為 sort 函數會根據這個規則進行排序，這樣面積小的就會排在前面。
更簡單的解釋：
假設我們有兩個矩形，它們的面積分別是 24 和 36。

當我們比較時，如果 36 比 24 大，我們就說：「OK，24 應該排在 36 前面」。
這樣，當我們用這個規則一一比較所有矩形的面積，最後程式就會自動把它們按面積從小到大排列。