Readme.md · nirvanaReborn_cpp/MDS

# MineDataStructure

*——C语言写的完整而标准的数据结构*

### 1. 基本属性

- 名称：MineDataStructure，缩写为MDS，灵感来源于我喜欢的游戏——Minecraft。
- 语言：采用标准C语言编写，最低兼容版本： ISO C99 。
- 目的：学习数据结构。
- 目标：实现完整而标准的数据结构。
- 模块：Graph, Heap, List, Queue, Stack, String, Table, Tree.
- 简洁：Stay simple, stay young. 在保证好用和健壮的前提下，尽量简洁，便于维护和阅读。
- 好用：提供了许多方便的函数，比如String类提供了像Python的str那样的替换、分割、查找等操作，比如List类和String类都支持像Python那样的负数下标等等。
- 健壮：安全的扩容机制，防止溢出。对容器的增删改查都有相应的检查。这么多检查，肯定会对性能有一定影响，但是这个库追求的并不是性能，而是简洁，好用和健壮。
- 优雅：经过我的精心设计，使用者无法直接访问到对象（结构体）的内部变量，几乎可以说等同于实现了 private 的效果。
- 风格：大部分遵循 [Google C++ Style Guide](https://google.github.io/styleguide/cppguide.html) ，小部分基于项目规模和源码简洁性的考虑采用自己的风格。
- 测试：使用 assert 宏函数自己编写的简单测试，所有测试代码同样符合 ISO C99 标准。
- 安全：使用 [Dr. Memory](https://drmemory.org/) 进行了检查，确保没有安全问题（比如内存泄漏）。
- 文档：使用 [Doxygen](https://www.doxygen.nl/) 制作了文档。

### 2. 使用说明

最大的用处是用源码来学习/收藏/展示数据结构。

采用面向对象的设计理念：

`ClassName_MethodName(ObjectType* self, args...)` 是实例方法，比如

```C
void ArrayList_Insert(ArrayList* self, int index, ArrayListItem data);
String** String_Split(const String* self, const String* sep);
```

`ClassName_MethodName(args...)` 是静态方法，比如

```C
ArrayList* ArrayList_Create(void);
String* String_From(const char* chars);
```

一些简单的例子：

```C
String_At("Hello World!", -1); // '!' 取下标
String_ToDecimal(".1e-2"); // 0.1e-2 解析浮点数（支持inf和nan）
String_ToInteger("cafebabe", 16); // 3405691582LL 解析整数（支持2-36进制）
String_Replace("hahaha", "a", "ooow~ "); // "hooow~ hooow~ hooow~ " 替换
String_Split("one, two, three", ", "); // String** -> ["one", "two", "three"] 分割
String_Slice("12345", 0, 5, 2); // "135" 切片
```

几乎都是基础数据结构，没什么太大的亮点，中规中矩，因为这个项目的目的不是提供可使用的库，而是学习/收藏/展示数据结构。

### 3. 开发历史

这个库经过了五年的发展（2018-2023）。

最开始是我在大二自学数据结构时边学边写的，当做练手项目。起源详情请见： https://zhuanlan.zhihu.com/p/92786307 。因为本科专业并不是计算机，所以当时没有学软件工程，写出来的代码只是能用，但是非常不优雅。后来大三大四接触到了面向对象思想和软件工程实践，我把整个库推翻重写了好几次，毕业后也时不时更新一下。

最开始那几年我根本没有把这个库开源的想法，因为我觉得这只是我的一个个人练手作品，网上一搜一大把，没什么开源价值。但是后来陆陆续续把它功能写得很完善的时候，我发现其中有些功能的实现互联网上基本搜不到，比如字符串转数字（类似标准库的 atof ，但是这个库不依赖 string.h ，没错我是重新造轮子），我能找到的都不能与标准库相媲美，各种瑕疵（不能处理类似 ".123e-2" 这种情况，或者不能识别 nan 以及 inf ），而有些又太冗杂（各种 if else 嵌套），我想了两天最后用FPGA里面的独热码思想结合有限状态机实现了。类似的还有许多，都是我在日积月累的学习中，一行一行写出来的。有时候是灵光乍现（比如`String_ToDecimal, String_ToInteger`的独热码结合有限状态机），有时候是从其他语言的标准库中得到的启发（比如`String_From`的命名仿照Rust标准库中String的from方法），有时候是网友给的建议（比如`DoublyLinkedList_At`的内部状态指针加速访问）。

### 4. 开源目的

- 为开源世界做一点微小的贡献。里面的代码对于许多初学数据结构的新手来说，能有一定的帮助。
- 期待有更多人加入，或者提出改进意见，一起把库进一步完善。

### 5. C++版本

这个是C版本的，目标是实现完整而标准的数据结构。但是有一个缺点，就是不支持真正的泛型编程。

我还写了C++版本的： [MDSPP (GitHub)](https://github.com/chen-qingyu/MDSPP) [MDSPP (Gitee)](https://gitee.com/ChobitsY/mdspp) ，目标是实现一个像Python的内置类型一样优雅的C++库。

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