数据结构之顺序表的实现(C语言版)

一代... 2024-07-05 11:35:02 阅读 68

     Hello, 大家好,我是一代,今天给大家带来有关顺序表的有关知识

     所属专栏:数据结构

     创作不易,望得到各位佬们的互三呦

一.前言

1.首先在讲顺序表之前我们先来了解什么是数据结构

数据结构是由“数据”和“结构”两词组合⽽来。

什么是数据?常见的数值1、2、3、4.....、教务系统⾥保存的用户信息(姓名、性别、年龄、学历等

等)、网页里肉眼可以看到的信息(文字、图片、视频等等),这些都是数据

什么是结构?

当我们想要使⽤⼤量使⽤同⼀类型的数据时,通过⼿动定义⼤量的独⽴的变量对于程序来说,可读性

⾮常差,我们可以借助数组这样的数据结构将⼤量的数据组织在⼀起,结构也可以理解为组织数据的方式。

概念:

数据结构是计算机存储、组织数据的⽅式。数据结构是指相互之间存在⼀种或多种特定关系 的数据元素的集合。数据结构反映数据的内部构成,即数据由哪部分构成,以什么方式构成,以及数据元素之间呈现的结构。

二.顺序表的概念及结构

 1.线性表

线性表(linear list)是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。 线性表是⼀种在实际中⼴泛使

用的数据结构,常见的线性表:顺序表、链表、栈、队列、字符串...

线性表在逻辑上是线性结构,也就说是连续的⼀条直线。但是在物理结构上并不⼀定是连续的,

线性表在物理上存储时,通常以数组和链式结构的形式存储。

案例:蔬菜分为绿叶类、瓜类、菌菇类。线性表指的是具有部分相同特性的⼀类数据结构的集合

2.顺序表分类

1.顺序表和数组的区别

     顺序表的底层结构是数组,对数组的封装,实现了常⽤的增删改查等接⼝

2.顺序表分类

顺序表分为静态顺序表和动态顺序表两种

1.静态顺序表

2.动态顺序表

这里有两种顺序表,但动态顺序表比静态顺序表跟好,因为静态顺序表结构体中定义的数组大小是一定的,如果想要数组满了,就不可以增加数据,而且静态顺序表可能会造成空间大量浪费,比如说我开辟的数组大小是10000,但我只用了两个空间的大小,这样就会造成空间大量浪费,但动态顺序表就可以很好的解决这个缺点。

所以下面我就给大家介绍动态顺序表,相信大家将动态顺序表学会,静态顺序表就自然会写了。

三.动态顺序表的结构 

1.动态顺序表对应函数及结构体(SeqLIst.h

<code>#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<assert.h>

typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList

{

SLDataType* a;

int size;

int capacity;

}SL;

//初始化和销毁

void SLInit(SL* ps);

void SLDestroy(SL* ps);

void SLPrint(SL s);

void SLCheckCapacity(SL* ps);

//头部插入删除 / 尾部插入删除

void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);

void SLPopBack(SL* ps);

void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);

void SLPopFront(SL* ps);

//指定位置之前插入/删除数据

void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);

void SLErase(SL* ps, int pos);

int SLFind(SL* ps, SLDataType x);

2.对应函数的实现(SeqList.c) 

1.顺序表的初始化

void SLInit(SL* ps)

{

ps->;a = NULL;

ps->capacity = ps->size = 0;

}

2.顺序表的摧毁

void SLDestroy(SL*ps)

{

if(ps->a)

free(ps->a);//记住动态开辟的空间才可以释放,静态顺序表不可以这样

ps->a = NULL;

ps->size = ps->capacity = 0;

}

3.顺序表的扩容

void SLCheckCapacity(SL* ps)

{

if (ps->capacity == ps->size)

{

int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;

//三目操作符如果空间为0,则给四个大小为SLDataType的空间,否则就为原来空间的两倍

SLDataType* str = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity*sizeof(SLDataType));

if (str == NULL)//扩容失败

{

perror("realloc");

exit(1);

}

ps->a = str;

ps->capacity = newcapacity;

}

}

4.顺序表的尾插

void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)

{

assert(ps);

SLCheckCapacity(ps);

ps->a[ps->size++] = x;

}

5.顺序表的头插

void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)

{

assert(ps);

SLCheckCapacity(ps);

for (int i = ps->size - 1; i >= 0; i--)

{

ps->a[i + 1] = ps->a[i];

}

ps->a[0] = x;

ps->size++;

}

6.顺序表的尾删

void SLPopBack(SL* ps)

{

assert(ps);

assert(ps->size);

ps ->size--;

}

7.顺序表的头删

void SLPopFront(SL* ps)

{

assert(ps);

assert(ps->size);

for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)

{

ps->a[i] = ps->a[i + 1];

}

ps->size--;//有效数据减1

}

8. 顺序表在指定位置插入数据

void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)

{

SLCheckCapacity(ps);

assert(ps);

assert(pos >= 0||pos<=ps->size-1);

for (int i = ps->size; i > pos; i--)

{

ps->a[i] = ps->a[i-1];

}

ps->a[pos] = x;

ps->size++;

}

9.顺序表删除指定位置的数据

void SLErase(SL* ps, int pos)

{

assert(ps);

assert(ps->size);

for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)

{

ps->a[i] = ps->a[i + 1];

}

ps->size--;

}

10.顺序表的查找

int SLFind(SL* ps, SLDataType x)

{

assert(ps);

for (int i = 0; i < ps->size; i++)

{

if (ps->a[i] == x)

{

//找到啦

return i;

}

}

//没有找到

return -1;

}

11.顺序表的打印

void SLPrint(SL s)

{

for (int i = 0; i < s.size; i++)

{

printf("%d ", s.a[i]);

}

printf("\n");

}



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