数据结构初阶——顺序表

数据结构初阶——顺序表

引言：先从数据结构中最基础的线性表开始学习

• 关于数据结构

• 数据结构是什么：
  数据存放于内存、外存中，数据结构是计算机存储、组织数据的方式，使数据能更高效地被访问和修改。

• 学习数据结构的意义与优势：
  1-高效处理数据：对不同的使用场景使用不同的数据结构
  2-优化程序性能：对特定功能选择最优数据结构实现最优解
  3-解决不同问题、应对不同场景
  4-增强程序的可维护性：多用封装的方式

• - 线性表定义：
  n个具有相同特性的数据元素的有限序列。是一种广泛使用的数据结构，常见的线性表有顺序表、链表、队列、栈、字符串等。
  在逻辑上是线性结构，是连续的一条直线。但在物理结构上不一定连续，线性表在物理结构上通常以数组和链表的形式存储。

• 顺序表定义：
  是用一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构，c语言中多采用数组存储，在此基础上实现不同功能。

• 顺序表与数组区别：
  顺序表是一种逻辑结构概念，数组是一种编程语言中的数据类型。

• 写顺序表时我们可以开三个文件，其中头文件写函数声明，两个源文件写函数的定义和主函数实现，这样能增加代码的可读性，便于管理和调试。

头文件函数声明

第一行预处理指令确保头文件只被编译一次，避免链接阶段出现重复定义和降低效率的问题

首先用typedef关键字为int类型数据定义新名字便于理解和整体修改。同时将struct Seqlist类型结构体重命名为SL（sequence list）。
动态顺序表通过一个指针可按需申请空间

一些使用功能，通过传址调用能直接修改地址所指向内容。

源文件函数定义

初始化SLInit

首先记得包含头文件。首先断言传进来的指针是否为空，通过箭头操作符访问结构体s（初始化在主函数中，后续部分可查看）中的指针a，使用动态内存函数malloc开辟空间，size代表整个空间大小

扩容问题SLCheckCapacity

在进行功能实现前需检查容量，若size==capacity需运用realloc扩容，ptr是目标指针，size是扩容后空间总大小

这里需要非常注意一点！！！由于realloc扩容失败会返回空指针，所以必须用一个临时变量来接收(这里用的tmp)，先判断有效性，若不为空则赋值给指针a，否则会造成对空指针解引用的错误问题。

原地扩容与异地扩容

• 就这realloc函数来讨论一下原地与异地扩容问题
• 原地扩容

直接在原地址已有空间后直接开辟

• 异地扩容

原空间后没有足够空间时，在堆空间上找另一个合适大小的连续空间来使用，函数返回一个新内存地址

• 效率原地>异地

指定插入SLInsert

首先断言pos为数组的有效下标，检查容量，然后创建临时变量end，从数组最后依次往前遍历，进行下标为pos位置以及往后的元素整体后挪，最后对下标为pos位置进行赋值，别忘了size(已有有效元素个)加一。

指定删除SLErase

老规矩，和指定插入一样先断言，区别在于从pos下标位置赋值为下一个元素，从前往后遍历，避免元素被覆盖

查找指定元素SLFind

通过遍历找到下标对应相等元素，返回下标

尾插SLPushBack

检察容量后直接在数组末尾赋值插入，easy

尾删SLPopBack

size-1即为数组最后一个元素的下标，每次使size–等同于删除最后一个元素，这里的检查非常必要，当size=0时会弹出一个窗口，调用abort函数发出异常信号，使程序非正常退出。

头插SLPushFront

思想与尾插类似

头删SLPopFront

begin下标可以自己控制，整体向前赋值并挪到，避免数据覆盖

打印SLPrint

当实现不同功能后我们需要一个反馈，通过for循环遍历数组下标依次打印即可

删除SLDestroy

因为使用了动态内存函数所以完后需要free释放，并将指针a置空，将开辟的内存空间使用权返回操作系统。最后一行运用连等式从右往左依次赋值。

源文件主函数实现

这是对程序的调试，大家可以自行使用不同多种数据尝试

大家可以根据自身喜好来设置菜单等运行界面，我习惯突出重点(懒）

整体代码

• SeqList.h

#include<assert.h>

//typedef int SLDataType;
//#define N 100000
//
 静态顺序表 -- 开少了不够用 开多了浪费
//struct SeqList
//{
   
//	SLDataType a[N];
//	int size;
//};

typedef int SLDataType;
#define INIT_CAPACITY