线性表之顺序表(C语言实现)

本文详细介绍了线性表的顺序存储结构,即顺序表的概念、特点及其基本操作,包括插入、删除和查找等算法的实现过程。通过具体代码示例展示了如何在C语言中实现顺序表的基本操作。

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线性表之顺序表

顺序表定义

线性表的顺序存储又称顺序表。它是用一组地址连续的存储单元依次存储线性表当中的数据元素。从而使得逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻。第1个元素存储在线性表的起始位置,第i个元素的存储位置后面紧接的存储的也就是第i+1个元素。因此,顺序表的特点是表中元素的逻辑顺序与其物理顺序相同

其顺序存储结构如下

数组下表顺序表内存地址
0a1LOC(A)
1a2LOC(A)+sizeof(ElemType)
2a3LOC(A)+2*sizeof(ElemType)
3a4LOC(A)+3*sizeof(ElemType)
MaxSize-1LOC(A)+(MaxSize-1)*sizeof(ElemType)

假设线性表L存储的起始位置是LOC(A),sizeof(ElemType)是每个数据元素所占存储空间的大小,ElemType表示的是数据的类型,如果存的是整形,就是int。(注意线性表中的位序是从1开始的,数组中元素的下表是0)

顺序表类型描述如下

#define MaxSize 50
typedef struct List
{
	ElemType data[MaxSize];
	int length = 0;
}SqList;

当然一位数组可以是静态分配的,也可以选择用动态分配

#define MaxSize 50
type struct  List
{
	ElemType *data;
	int length = 0;
}SqList;

C语言初始动态分配如下

L.data = (ElemType*)malooc(sizeof(ElemType)*MaxSize)

顺序表上的基本操作如下,上代码

插入操作

bool ListInsert(SqList; &L, int i, ElemType e)
{    
	//本函数实现在第i个位置插入元素e
	if(i < 1 || i > L.length + 1)  //判断i是否越界
		return false;
	if(L.length >= MaxSize)		//存储空间已满,不能插入
		return false;
	for(int j = L.length; j >= i; j--) // 将第i个元素及后面的元素往后移,为元素e腾地方
		L.data[j] = L.data[j-1];
	L.data[i-1] = e;
	L.length++;
	return true;
}

删除操作

bool ListDelete(SqList; &L, int i, ElemType &e)
{
	//本函数实现删除第i个元素,并将被删除的元素用引用变量e返回
	if(i < 1 || i > L.length) //判断i是否越界
		return false
	e = L.data[i-1];
	for(int j = i; j < L.length; j++)
		L.data[j-1] = L.data[j];
	L.length--;
	return true;
}

查找操作

int LocateElem(SqList; &L, ElemType e)
{
	//本函数实现查找元素e在表中的位序,查找失败返回0
	for(int i = 0; i < L.length; i++)
		if(L.data[i] == e)
			return i+1;
	return e;
}

总代码

#include<stdio.h>
#define MaxSize 100
typedef struct List
{
    int data[MaxSize];
    int length = 0;
}SqList;

bool ListInsert(SqList &L, int i, int e)
{
	//本函数实现在第i个位置插入元素e
	if(i < 1 || i > L.length + 1)  //判断i是否越界
		return false;
	if(L.length >= MaxSize)		//存储空间已满,不能插入
		return false;
	for(int j = L.length; j >= i; j--) // 将第i个元素及后面的元素往后移,为元素e腾地方
		L.data[j] = L.data[j-1];
	L.data[i-1] = e;
	L.length++;
	return true;
};

bool ListDelete(SqList &L, int i, int &e)
{
	//本函数实现删除第i个元素,并将被删除的元素用引用变量e返回
	if(i < 1 || i > L.length) //判断i是否越界
		return false;
	e = L.data[i-1];
	for(int j = i; j < L.length; j++)
		L.data[j-1] = L.data[j];
	L.length--;
	return true;
}

int LocateElem(SqList &L, int e)
{
	//本函数实现查找元素e在表中的位序,查找失败返回0
	for(int i = 0; i < L.length; i++)
		if(L.data[i] == e)
			return i+1;
	return 0;
}

int main()
{
    int a;
    SqList L;
    ListInsert(L, 1, 10);
    ListInsert(L, 2, 20);
    ListInsert(L, 3, 15);
    ListInsert(L, 4, 18);
    printf("15在顺序表的位序是: %d\n", LocateElem(L, 15));
    ListDelete(L, 3, a);
    printf("删除了顺序表第3个元素, 值为: %d\n", a);
    if(LocateElem(L, 15) == 0)
        printf("顺序表中不存在15这个值\n");
    else
         printf("15在顺序表的位序是: %d\n", LocateElem(L, 15));
    return 0;
}


输出:
15在顺序表的位序是: 3
删除了顺序表第3个元素, 值为: 15
顺序表中不存在15这个值

单链表

### C语言线性表顺序表)的实现操作 #### 定义线性表结构体 为了定义一个顺序表,在C语言中通常会利用一维数作为底层存储机制。下面是一个简单的顺序表示例: ```c #define MAX_SIZE 100 // 假设最大容量为100个元素 typedef int ElemType; // 可以根据需求改变ElemType的具体类型 // 线性表的顺序存储结构定义 typedef struct { ElemType data[MAX_SIZE]; // 存储数据的空间 int length; // 当前长度 } SqList; ``` 此部分展示了如何创建一个固定大小的最大容纳量为`MAX_SIZE`的数据容器,并通过成员变量`length`记录当前已存入的有效项数[^1]。 #### 初始化数 初始化一个新的空列表,设置其初始状态下的属性值。 ```c void InitList(SqList *L) { L->length = 0; // 初始为空表 } ``` 这段代码片段用于设定新实例化对象的状态,即令其指向的第一个位置之前没有任何有效节点存在[^2]。 #### 插入操作 向指定位置插入新的元素是一项基本功能之一。这里提供了一个通用版本的方法签名及其逻辑框架。 ```c bool ListInsert(SqList *L, int i, ElemType e) { if (i < 1 || i > L->length + 1) return false; // 越界检查 if (L->length >= MAX_SIZE) return false; // 表满处理 for(int j=L->length;j>=i;j--) // 后移元素腾出空间给新加入者 L->data[j]=L->data[j-1]; L->data[i-1]=e; // 放置目标数值于正确索引处 ++(L->length); // 更新总数量统计 return true; } ``` 上述过程首先验证参数合法性并考虑边界条件,接着执行必要的位移调整动作以便留出适当的位置供待添加项目安置下来,最后完成实际赋值以及更新内部计数器反映最新情况[^3]。 #### 删除操作 从特定下标的槽位上去除某个已有条目也是不可或缺的能力成部分。 ```c bool DeleteList(SqList *L,int i){ if(i<1||i>L->length)return false;//越界判断 --(L->length); for(;i<=L->length;i++) L->data[i-1]=L->data[i];//向前覆盖被删除元素后的所有元素 return true; } ``` 该算法同样先做前置校验工作防止非法访问发生,之后减少整体规模的同时把后续各结点逐一向左平移到填补空白区域为止。 #### 查找操作 遍历整个集合寻找符合条件的第一匹配项是另一个重要特性体现方式。 ```c int LocateElem(const SqList *L, ElemType e) { for (int i=0 ; i<L->length ;++i ) if(L->data[i]==e) return i+1 ; return 0; //未找到返回零 } ``` 循环扫描每一个可能存在的候选者直到发现满足预定标准的对象或是抵达末端仍未遇见过才停止搜索流程。
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