【数据结构】顺序表基本操作的实现（C语言）_如果用顺序表,教职工信息管理系统的基本操作如何实现。(2)

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1.静态顺序表：使用定长数组存储元素

#define MAX 10
typedef int SLDataType;//当存储数据类型改变时，方便修改
typedef struct SeqList
{
	SLDataType arr[MAX];//用来存储数据
	int size;//用来记录数组中存储有效数据元素的个数
}SL;

2.动态顺序表：使用动态开辟的数组存储

//动态顺序表
typedef int SLDataType;//当存储数据类型改变时，方便修改
typedef struct SeqList
{
	SLDataType\* arr;//指向动态开辟的数组
	int size;//用来记录数组中存储有效数据元素的个数
	int capacity;//用来记录容量大小
}SL;

静态顺序表只适用于确定知道需要存多少数据的场景。静态顺序表的定长数组导致MAX定大了，空间开多了浪费，开少了不够用。所以现实中基本都是用动态顺序表，根据需要动态的分配空间大小，所以本文中使用动态开辟的顺序表实现顺序表的基本操作。

二、顺序表的基本操作（接口实现）

1.初始化顺序表

void SLInit(SL\* ps)
{
	assert(ps);//不为空指针
	ps->arr = NULL;//刚开始指向空指针
	ps->size = ps->capacity = 0;//有效数据个数和容量都为0
}

初始化时设置其有效数据个数和容量都为0，指针指向NULL，断言assert(ps)，避免在定义结构体变量时写为SL* sl=NULL。

函数形参应该是结构体的指针，不能够直接传递结构体本身，因为传值传参，形参的改变不会影响实参。传递结构体指针可以通过对结构体地址解引用来修改结构体本身。

2.打印顺序表

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

3.尾插

void SLPushBack(SL\* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int NewCapacity =ps->capacity == 0 ? 4 : 2 \* ps->capacity;//判断刚开始是否有空间
		SLDataType\* tmp = (SLDataType\*)realloc(ps->arr,sizeof(SLDataType) \* NewCapacity);//开空间
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc");
			exit(-1);
		}
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = NewCapacity;
	}
	ps->arr[ps->size] = x;
	ps->size++;
}

尾插就是在尾部插入数据，因为刚开始的时候没有给数组分配空间，所以要考虑当没有空间时要去申请空间，realloc函数是扩容函数，在指针为空的情况下作用和malloc相同，int NewCapacity =ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity判断当前容量大小并确定要开辟的空间大小。
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr,sizeof(SLDataType) * NewCapacity)，用来在堆内存中开辟空间，realloc之后注意将其强制转化成SLDataType*类型。当成功开辟空间之后赋给ps->arr，同时注意将NewCapacity赋给ps->capacity。

4.尾删

void SLPopBack(SL\* ps)
{
	assert(ps);
	//暴力的检查
	assert(ps->size > 0);//判断ps->size是否大于0，当等于0时再删的话ps->size就会变为-1，越界
	//温柔的检查
	//if (ps->size == 0)
	//{
	// return;
	//}
	ps->size--;
}

当ps->size等于0时直接返回，如果不返回，造成ps->size为负数，造成数组越界，当我们再次插入数据的时候可能会出现报错，同时当越界时可能不会报错，但是可能会在free时候报错。所以要用assert(ps->size > 0)检查ps->size大小，等于0时直接退出，并提示。
扩展：free时候报错可能的错误原因有两种，一是free时候指针不正确，可能是野指针，同时释放的时候必须从起始位置释放。二是越界时候free会报错。当越界读数组的时候基本不会被检查出来报错，但是改变它的值的时候就可能会报错，是一种抽查行为，是在运行时检查。

5.扩容

void SLCheckCapacity(SL\* ps)
{
	assert(ps);
	//检查是否需要扩容
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int NewCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 \* ps->capacity;
		SLDataType\* tmp = (SLDataType\*)realloc(ps->arr, sizeof(SLDataType) \* NewCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc");
			exit(-1);
		}
		ps->capacity = NewCapacity;
		ps->arr = tmp;
	}
}

扩容函数，用于检查数组空间大小是否适合继续插入，当数组空间不足时进行扩容，定义此函数之后可以对上面尾插函数进行简化，如下：

void SLPushBack(SL\* ps, SLDataType x)
{
	SLCheckCapacity(ps);
	
	ps->arr[ps->size] = x;
	ps->size++;
}

6.头插

void SLPushFront(SL\* ps, SLDataType x)
{
	SLCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size;
	//挪动数据
	while (end > 0)
	{
		ps->arr[end] = ps->arr[end-1];
		end--;
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}

利用扩容函数对其检查，注意控制循环结束条件。

7.头删

void SLPopFront(SL\* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size > 0);
	int begin = 0;
	while (begin < ps->size-1)
	{
		ps->arr[begin] = ps->arr[begin + 1];
		begin++;
	}
	ps->size--;
}

注意判断当ps->size等于0时不能再进行ps->size--，要加上一条判断语句assert(ps->size > 0)。

8.任意位置插入

void SLInsert(SL\* ps, int pos, SLDataType x)//任意位置插入
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0);
	assert(pos <= ps->size);
	SLCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size;
	while (end > pos)
	{
		ps->arr[end] = ps->arr[end - 1];
		end--;
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

pos是数组下标，同时注意判断pos的范围。

9.任意位置删除

void SLErase(SL\* ps, int pos)//任意位置删除
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0);
	assert(pos < ps->size);
	while (pos < ps->size-1)
	{
		ps->arr[pos] = ps->arr[pos + 1];
		pos++;
	}
	ps->size--;
}

pos表示的是数组下标，有assert(pos >= 0)和assert(pos <= ps->size)两个判断条件之后不用再加assert(ps->size>0)，因为当ps->size等于0时，assert(pos <= ps->size)会报错。

10.查找某个数的位置

int SLFind(SL\* ps, SLDataType x)//返回类型为int,是数组下标
{
	assert(ps);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
			return i;
	}
	return -1;
}

返回值是数组下标。

思考：当我们想删除某个值时应该怎么做？当被删除的值有多个时又要怎么做呢？
我们可以通过下面的代码实现：

int SLNFind(SL\* ps, SLDataType x, int begin)//begin是开始查找的位置
{
	assert(ps);
	int i = 0;
	for (i = begin; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
			return i;
	}
	return -1;
}

三、顺序表演示及代码（含源码）

1.演示效果

2.完整源代码

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
//动态顺序表
typedef int SLDataType;//当存储数据类型改变时，方便修改
typedef struct SeqList
{
	SLDataType\* arr;//指向动态开辟的数组
	int size;//用来记录数组中存储有效数据元素的个数
	int capacity;//用来记录容量大小
}SL;
void SLInit(SL\* ps)//初始化顺序表
{
	assert(ps);
	ps->arr = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}
void SLCheckCapacity(SL\* ps)//检查是否需要扩容
{
	assert(ps);
	//检查是否需要扩容
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int NewCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 \* ps->capacity;
		SLDataType\* tmp = (SLDataType\*)realloc(ps->arr, sizeof(SLDataType) \* NewCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc");
			exit(-1);
		}
		ps->capacity = NewCapacity;
		ps->arr = tmp;
	}
}
void SLPushBack(SL\* ps, SLDataType x)//尾插
{
	SLCheckCapacity(ps);//检查是否需要扩容
	//assert(ps);
	//if (ps->size == ps->capacity)
	//{
	// int NewCapacity =ps->capacity == 0 ? 4 : 2 \* ps->capacity;//判断刚开始是否有空间
	// SLDataType\* tmp = (SLDataType\*)realloc(ps->arr,sizeof(SLDataType) \* NewCapacity);
	// if (tmp == NULL)
	// {
	// perror("realloc");
	// exit(-1);
	// }
	// ps->arr = tmp;
	// ps->capacity = NewCapacity;
	//}
	ps->arr[ps->size] = x;


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/ if (tmp == NULL)
	// {
	// perror("realloc");
	// exit(-1);
	// }
	// ps->arr = tmp;
	// ps->capacity = NewCapacity;
	//}
	ps->arr[ps->size] = x;


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