(持续更新中!!~)25、原来可以这样理解C语言_顺序表专题

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#c语言 #开发语言 #算法 #数据结构 #c++

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课程⽬标

C语⾔语法基础到数据结构与算法，前⾯已经掌握并具备了扎实的C语⾔基础，为什么要学习数据结构课程？⸺通讯录项⽬

2. 需要的储备知识

简单了解，通讯录具备增加、删除、修改、查找联系⼈等操作。要想实现通讯录项⽬有两个技术关键：

1）C语⾔语法基础

2）数据结构之顺序表/链表

3. 数据结构相关概念

1、什么是数据结构

数据结构是由“数据”和“结构”两词组合⽽来。

        什么是数据？常⻅的数值1、2、3、4.....、教务系统⾥保存的⽤⼾信息（姓名、性别、年龄、学历等等）、⽹⻚⾥⾁眼可以看到的信息（⽂字、图⽚、视频等等），这些都是数据
什么是结构？

        当我们想要使⽤⼤量使⽤同⼀类型的数据时，通过⼿动定义⼤量的独⽴的变量对于程序来说，可读性⾮常差，我们可以借助数组这样的数据结构将⼤量的数据组织在⼀起，结构也可以理解为组织数据的⽅式。
        想要找到草原上名叫“咩咩”的⽺很难，但是从⽺圈⾥找到1号⽺就很简单，⽺圈这样的结构有效将⽺群组织起来。

        概念：数据结构是计算机存储、组织数据的⽅式。数据结构是指相互之间存在⼀种或多种特定关系的数据元素的集合。数据结构反映数据的内部构成，即数据由那部分构成，以什么⽅式构成，以及数据元素之间呈现的结构。

总结：

1）能够存储数据（如顺序表、链表等结构）

2）存储的数据能够⽅便查找

2、为什么需要数据结构？

        如图中所⽰，不借助排队的⽅式来管理客⼾，会导致客⼾就餐感受差、等餐时间⻓、餐厅营业混乱等情况。同理，程序中如果不对数据进⾏管理，可能会导致数据丢失、操作数据困难、野指针等情况。

        通过数据结构，能够有效将数据组织和管理在⼀起。按照我们的⽅式任意对数据进⾏增删改查等操作。

        最基础的数据结构：数组。

        【思考】有了数组，为什么还要学习其他的数据结构？

        假定数组有10个空间，已经使⽤了5个，向数组中插⼊数据步骤：
        求数组的⻓度，求数组的有效数据个数，向下标为数据有效个数的位置插⼊数据（注意：这⾥是否要判断数组是否满了，满了还能继续插⼊吗）.....

        假设数据量⾮常庞⼤，频繁的获取数组有效数据个数会影响程序执⾏效率。结论：最基础的数据结构能够提供的操作已经不能完全满⾜复杂算法实现。

顺序表

1、顺序表的概念及结构

1.1 线性表

        线性表（linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表是⼀种在实际中⼴泛使⽤的数据结构，常⻅的线性表：顺序表、链表、栈、队列、字符串...

        线性表在逻辑上是线性结构，也就说是连续的⼀条直线。但是在物理结构上并不⼀定是连续的，线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式存储。

        案例：蔬菜分为绿叶类、⽠类、菌菇类。线性表指的是具有部分相同特性的⼀类数据结构的集合如何理解逻辑结构和物理结构？

2、顺序表分类

• 顺序表和数组的区别

◦ 顺序表的底层结构是数组，对数组的封装，实现了常⽤的增删改查等接⼝

• 顺序表分类

◦ 静态顺序表

概念：使⽤定⻓数组存储元素

静态顺序表缺陷：空间给少了不够⽤，给多了造成空间浪费

◦ 动态顺序表

3、动态顺序表的实现

#define INIT_CAPACITY 4
typedef int SLDataType;
// 动态顺序表 -- 按需申请
typedef struct SeqList
{
SLDataType* a;
int size; // 有效数据个数
int capacity; // 空间容量
}SL;
//初始化和销毁
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL* ps);
//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//头部插⼊删除 / 尾部插⼊删除
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopBack(SL* ps);
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopFront(SL* ps);
//指定位置之前插⼊/删除数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
void SLErase(SL* ps, int pos);
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);