数据结构——顺序表讲解及实现

原创已于 2022-08-07 16:03:07 修改 · 377 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#数据结构 #c语言

于 2022-08-06 19:35:26 首次发布

本文详细介绍了顺序表的基本概念、静态与动态的区别，重点展示了动态顺序表的接口实现，包括初始化、扩容、操作函数，同时讨论了其优缺点。

一个小白的洗心革面

线性表介绍，顺序表讲解以及实现

线性表介绍，顺序表讲解以及实现

线性表

众所周知，线性表是一个n个具有相同特性的数据元素的有限序列，在现实学习中使用非常广泛，例如非常常见的线性表：顺序表，链表，栈，队列等等，虽然它在逻辑上是线性结构，但是在物理结构并不一定是连续的，线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式储存，今天也就是要实现最简单基础的顺序表
可爱的猫猫过来凑数

顺序表的讲解

顺序表的概念

顺序表，顾名思义，就是用一段物理地址连续的储存单元依次储存数据元素的线性结构，一般情况下采用数组储存，在数组上就可以完成数据的增删查改。

顺序表的种类

顺序表分为静态顺序表和动态顺序表，静态顺序表采用定长数组来储存元素，简单且不实用：动态顺序表采用动态开辟的数组来进行存储数据，若存储的空间不够可以及时扩容，可以较好的完成任务，我们今天实现的也是动态顺序表

顺序表的实现

当然，讲到这里，有的兄弟们可能就要问了，讲了这么多听着恶心的东西，那我们该怎么实现呢，首先我们先看看动态顺序表的接口，然后把它们引入到头文件中，然后我们再一个一个实现出来，今天的任务就完成啦
开始进行实现，不多说了

顺序表的接口实现

typedef int SLDataTpye;

typedef struct SeqList{
	SLDataTpye* a;
	int size;
	int capacity;
}SeqList;

void SeqListInit(SeqList* p);
void SeqListPrint(SeqList* p);

//时间复杂度为O(1)
void SeqListPushBack(SeqList* p, SLDataTpye x);
void SeqListPopBack(SeqList* p); 

//时间复杂度为O(N)
void SeqListPopFront(SeqList* p);
void SeqListPushFront(SeqList* p, SLDataTpye x);

void SeqListInsert(SeqList* p, int pos, SLDataTpye x);
void SeqListErase(SeqList* p, int pos);

void checkCapacity(SeqList* p);

void SeqListDestroy(SeqList* p);

好的，我们很明显的看到，动态顺序表采用了SLDataType 了一个指针，这个指针便是需要动态开辟的指针了，任务的进行，这个指针不可或缺，size表示有效数组的个数，capacity表示容量空间的大小，剩余的接口根据名称便可大致知道其功能一二，如果不知道的话建议不要再溜冰了！！！*
希望能找回独角兽

接口的具体实现

相信只有真正的家人才能看到这里，那么，现在将介绍真正的代码实现，若有错误，也请各位朋友一一指正

void checkCapacity(SeqList* p) {
	assert(p);
	if (p->size == p->capacity) {
		size_t newcapacity = p->capacity == 0 ? 4 : (p->capacity) * 2;
		SLDataTpye* tmp = realloc(p->a, sizeof(SLDataTpye) * newcapacity);
		if (tmp) {
			p->a = tmp;
			p->capacity = newcapacity;
		}
		else {
			printf("alloc fail\n");
			exit(-1);
		}
	}
}

void SeqListInit(SeqList* p) {
	p->a = NULL;
	p->size = 0;
	p->capacity = 0;
}

首先出场的便是检查容量以及初始化顺序表，当p的容量不够时便赶紧扩容到先前的2倍，但是感觉指数级增长的太快了，有点占用内存，但是瑕不掩瑜，这点小伤无足挂齿；初始化顺序表没有甚么可以值得谈一谈的，请大家自行理解

void SeqListPushFront(SeqList* p, SLDataTpye x) {
	checkCapacity(p);
	/*int tmpsize = p->size;
	while (tmpsize > 0) {
		p->a[tmpsize] = p->a[tmpsize - 1];
		tmpsize--;
	}
	p->a[0] = x;
	p->size++;*/
	SeqListInsert(p,0,x);
}

void SeqListPushBack(SeqList* p, SLDataTpye x){
	checkCapacity(p);
	/*p->a[p->size] = x;
	p->size++;*/
	SeqListInsert(p, 0, p->size-1);
}

void SeqListPopBack(SeqList* p) {
	checkCapacity(p);
	if (p->size > 0) {
		p->size--;
	}
}

void SeqListPopFront(SeqList* p) {
	assert(p);
	if (p->size != 0) {
		int tmpbegin = 0;
		while (tmpbegin < p->size - 1) {
			p->a[tmpbegin] = p->a[tmpbegin + 1];
			tmpbegin++;
		}
		p->size--;
	}
	else {
		printf("The size is empty\n");
		return;
	}
}

紧接着便是push和pop的四组，由此可见，从后面进行的操作都非常简单，从前面进行的操作都相对复杂一点，但是还是很好理解的

void SeqListPrint(SeqList* p) {
	assert(p);
	if (p->size!=0) {
		for (int tma = 0; tma < (p->size)-1; tma++) {
			printf("%d ",p->a[tma]);
		}
		printf("%d\n",p->a[p->size-1]);
	}
	else {
		printf("There is no data\n");
		return;
	}
}

就是一个普通的打印函数，随意看一下理解便好

//pos从0开始算
void SeqListInsert(SeqList* p, int pos, SLDataTpye x) {
	checkCapacity(p);
	int tmpsize = p->size;
	if (pos >= 0 && tmpsize >= pos) {
		while (tmpsize > pos) {
			p->a[tmpsize] = p->a[tmpsize - 1];
			tmpsize--;
		}
		p->a[pos] = x;
		p->size++;
	}
	else {
		printf("The pos is not suit\n");
		return;
	}
}

void SeqListErase(SeqList* p, size_t pos) {
	assert(p);
	assert(pos < p->size);
	size_t tmpsize = pos + 1;
	while (tmpsize < p->size) {
		p->a[tmpsize - 1] = p->a[tmpsize];
		tmpsize++;
	}
	p->size--;
}

void SeqListDestroy(SeqList* p) {
	assert(p);
	free(p->a);
	p->a = NULL;
	p->capacity = p->size = 0;
}