线性表—顺序表实现

文章目录

线性表介绍

顺序表介绍

创建顺序表

初始化

销毁

扩容

打印

增加数据

尾插

头插

指定下标插入

删除数据

尾删

头删

指定下标删除

查找

整体代码

SeqList.h

SeqList.c

---

线性表介绍

     线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表在逻辑结构上一定是连续的，但物理结构不一定连续。

顺序表介绍

     顺序表是在计算机内存中以数组的形式保存的线性表。

创建顺序表

在创建顺序表之前要先创建3个项目，为什么要创建多个项目呢？这是为了方便我们管理。

     test.c用于测试函数。

     SeqList.c函数实现。

     SeqList.h函数声明和顺序表的定义。

     顺序表需要有指向动态数组指针，有效数据个数和容量。

     这就要用结构体来定义了：

typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* arr;//指向动态数组的指针
	int size;//有效数据个数
	int capacity;//容量

}SL;

    typedef函数是用来重命名的。

   为了方便后续修改顺序表数据类型，我们可以用 typedef重新给数据类型命名为 SLDataType。

    同理在这里把结构体类型重命名为SL。

初始化

     初始化就是把arr置为空指针，其余为0。

//初始化
void SLInit(SL* ps)
{
    assert(ps);//检查是否为空指针
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

     assert是判断传过来的参数是否为NULL，如果是则退出，否则继续执行。在后面的函数中都会涉及到它。

销毁

     为什么要销毁呢？顺序表是动态开辟在堆区的，如果不销毁会造成内存泄漏。销毁用到的是free函数，把其余置为0即可。

//销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{
	assert(ps);
	if (ps->arr)//判断arr是否为NULL
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;//防止出现野指针
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

扩容

     先检查是否要开辟。在确定开辟多大容量后(我写的是上一次容量的1倍)，用realloc函数开辟一块空间，开辟完后要检查一下是否开辟失败。然后再把它的值赋给arr。

//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
    assert(ps);
	if (ps->capacity == ps->size)//判断是否要扩容
	{
		ps->capacity = ps->capacity == 0 ? ps->capacity = 2 : ps->capacity * 2;//扩后容量大小
		SLDataType* new = (SLDataType*)realloc(ps->arr, ps->capacity * sizeof(SLDataType));//创建一片空间
		if (new == NULL)//判断创建是否失败
		{
			perror("realloc:");
			exit(1);
		}
		ps->arr = new;
	}
}

打印

     遍历一遍即可。

//打印
void SLPrint(SL* ps)
{
    assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

增加数据

     在增加数据前要检查容量是否满了。增加完数据后，size要加一。

尾插

     在最后的位置插入数据即可。

//尾插
void SLpushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->arr[ps->size++] = x;
}

     演示：

头插

     把原数据依次向后移一位，挪动数据的时候应从后向前依次挪动，若从前向后挪动，会导致后一个数据被覆盖。然后在首位置插入数据。

//头插
void SLpushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);

	for (int i = ps->size; i > 0; i--)//把原数据向后移一位
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[0] = x;//插入数据
	ps->size++;//有效数据个数加一
}

     演示：

指定下标插入

     要检查下标是否合理，然后把下标之后的数据依次向后移一位，挪动数据的时候要从后向前依次挪动。然后在把数据插入。

//指定下标插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);//检查下标是否合理
	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size; i > pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

     演示：

删除数据

      删除数据前要判断顺序表中是否有数据。在删除完数据后，size要减一。

尾删

    size减一即可。

//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);//判断顺序表中是否有数据
	ps->size--;
}

     演示：

头删

     把所有数据依次向前移一位即可，挪动数据的时候应从前向后依次挪动，若从后向前挪动，会导致后一个数据被覆盖。

//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);

	for (int i = 1; i < ps->size; i++)//所有数据向前移一位
	{
		ps->arr[i - 1] = ps->arr[i];
	}
	ps->size--;//有效数据减一
}

     演示：

指定下标删除

     要检查下标是否合理，再把下标之后的数据依次向前移一位，挪动数据的时候应从前向后依次挪动。

void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	assert(ps->size);
	for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)//把下标pos之后的数据向前移
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;

}

     演示：

查找

     在遍历一遍时判断有无相等若有返回下标，否则返回-1。

//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

     演示：

整体代码

SeqList.h

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


typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* arr;
	int size;
	int capacity;

}SL;

//初始化
void SLInit(SL* ps);

//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);

//打印
void SLPrint(SL* ps);

//尾插
void SLpushBack(SL* ps, SLDataType x);

//头插
void SLpushFront(SL* ps, SLDataType x);

//尾删
void SLPopBack(SL* ps);

//头删
void SLPopFront(SL* ps);

//指定下标插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);

//指定下标删除数据
void SLErase(SL* ps, int pos);

//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);

//销毁
void SLDestroy(SL* ps);

SeqList.c

#include "SeqList.h"

//初始化
void SLInit(SL* ps)
{
    assert(ps);
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
    assert(ps);
	if (ps->capacity == ps->size)
	{
		ps->capacity = ps->capacity == 0 ? ps->capacity = 2 : ps->capacity * 2;
		SLDataType* new = (SLDataType*)realloc(ps->arr, ps->capacity * sizeof(SLDataType));
		if (new == NULL)
		{
			perror("realloc:");
			return;
		}
		ps->arr = new;
	}
}

//打印
void SLPrint(SL* ps)
{
    assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

//尾插
void SLpushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->arr[ps->size++] = x;
}

//头插
void SLpushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);

	for (int i = ps->size; i > 0; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;

}

//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	ps->size--;
}

//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);

	for (int i = 1; i < ps->size; i++)
	{
		ps->arr[i - 1] = ps->arr[i];
	}
	ps->size--;
}

//指定下标插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size; i > pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

//指定下标删除数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	assert(ps->size);
	for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;

}

//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

//销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{
	assert(ps);
	if (ps->arr)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

     

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     好了讲到这儿就差不多讲完了，希望你能有所收获。如果存在错误地方请及时指出，如果还有什么不懂的地方可以私信我，如果觉得不错那就点点赞吧！