C语言数据结构——顺序表

0.引言

顺序表数据结构相对简单，操作起来方便，即使有时运行效率未必理想。

对于顺序表，通常是静态分配和动态分配两种类型。因方便，本文仅以静态分配为例。

和所有数据结构一样，最基础的部分无非是建立、销毁、增、删、改、查、遍历。

1.建立

01.定义顺序表

（1）静态分配

#define MaxSize 50

typedef int ElemType;//顺序表中元素的类型
//静态分配
typedef struct {
	ElemType data[MaxSize];//定义的数组，用来存元素
	int length;//当前顺序表中有多少个元素
}SqList;

（2）动态分配

#define InitSize 10//默认的最大长度

typedef int ElemType;
typedef struct {
	ElemType* data;//指示动态分配数组的指针
	int MaxSize;//顺序表的最大容量
	int length;//顺序表的当前长度
}SeqList;

（3）动态分配长度增加

void IncreaseSize(SeqList& L, int len)
{
	ElemType* p = L.data;
	L.data = (ElemType*)malloc((L.MaxSize + len) * sizeof(ElemType));
	for (int i = 0; i < L.length; i++)
	{
		L.data[i] = p[i];//将数据复制到新区域
	}
	L.MaxSize = L.MaxSize + len;//顺序表最大长度增加len
	free(p);//释放原来的内存空间
}

02.初始化顺序表

（1）静态分配

void InitList(SqList& L)
{
	for (int i = 0; i < MaxSize; i++)
	{
		L.data[i] = 0;
	}
	L.length = 0;
}

（2）动态分配

void InitList(SeqList& L)//用malloc函数申请一片连续的存储空间
{
	L.data = (ElemType*)malloc(InitSize * sizeof(int));
	L.length = 0;
	L.MaxSize = InitSize;
}

2.增：插入元素

bool ListInsert(SqList& L, int i, ElemType e)
{
	if (i<1 || i>L.length + 1)//要判断插入的位置是否合法
		return false;
	if (L.length >= MaxSize)//元素储存满了，不能再存了
		return false;
	for (int j = L.length; j >= i; j--)//移动表中的元素，依次往后移动
		L.data[j] = L.data[j - 1];
	L.data[i - 1] = e;//数组下标从零开始，插入第一个元素，访问的下标为0
	L.length++;
	return true;//走到这里代表插入成功，返回true
}

3.删：删除元素

bool ListDelete(SqList& L, int i, ElemType& e)
{
	if (i<1 || i>L.length)//如果删除的位置不合法
		return false;
	if (L.length == 0)//顺序表中没有元素，无需删除
		return false;
	e = L.data[i - 1];//获取顺序表中对应的元素，赋值给e
	for (int j = i; j < L.length; j++)//从i的位置依次往前覆盖
		L.data[j - 1] = L.data[j];
	L.length--;//删除一个元素，顺序表长度减1
	return true;
}

4.查：查找元素

（1）按位查找

a.静态分配

ElemType GetElem(SqList L, int i)//按位查找
{
	return L.data[i - 1];
}

b.动态分配

ElemType GetElem(SeqList L, int i)//按位查找
{
	return L.data[i - 1];
}

（2）按值查找

a.静态分配

int LocateElem(SqList& L, ElemType e)
{
	int i;
	for (i = 0; i < L.length; i++)
		if (L.data[i] == e)
			return i + 1;//加1就是元素在顺序表中的位置
	return 0;
}

b.动态分配

int LocateElem(SeqList& L, ElemType e)//按值查找
{
	int i;
	for (i = 0; i < L.length; i++)
		if (L.data[i] == e)
			return i + 1;//加1就是元素在顺序表中的位置
	return 0;
}

5.遍历：打印顺序表

void PrintList(SqList& L)
{
	for (int i = 0; i < L.length; i++)
	{
		printf("%4d", L.data[i]);
	}
	printf("\n");
}

附：

1.关于销毁和改

由于顺序表静态分配靠数组实现，在程序运行时根据存储类型决定占用内存时间，因而不在此写销毁。而对于动态分配的情况，调用free函数即可。

关于改，只要用数组访问或者用指针间接访问即可。

2.此文代码中语法问题

以上因为书写方便，故使用到布尔类型、引用等C++语法，所以使用以上代码文件名后缀要改为cpp，其余书写与C++几乎无关

如果用纯C语言，示例如下：

int ListInsert(SqList* L, int i, ElemType e)
{
	if (i<1 || i>L->length + 1)
		return 0;
	if (L->length >= MaxSize)
		return 0;
	for (int j = L->length; j >= i; j--)
		L->data[j] = L->data[j - 1];
	L->data[i - 1] = e;
	L->length++;
	return 1;
}

主程序调用时

int main(int argc,int* argv[])
{
    int i = ListInsert(&L, n, e);
     
    return 0;
}