【数据结构初阶】顺序表

【数据结构——调试+思考+画图+写代码】

【重在梳理代码逻辑，标记数组元素下标】

目录

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前言

顺序表 

静态顺序表

动态顺序表

实现一个顺序表

梳理顺序表逻辑

代码实现

SeqList.h文件

SeqList.c文件

test.c文件

编程题——顺序表的变相考察

移除元素

删除有序数组中的重复项

合并两个有序数组

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前言

线性表（linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表的数据在存储的时候是成一条线性相互紧邻存放的。

线性表是一种在实际中广泛使用的数据结构，常见的线性表：顺序表、链表、栈、队列、字符串...

线性表在逻辑上是线性结构，是连续的一条直线。但是在物理结构上（内存）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。顺序表是在物理上是线性连续的，链表是不连续的。

顺序表 

顺序表就是数组。管理数组、存储数据的结构就是线性表。把数据管理起来，管理就是增删查改，即完成各个函数的实现。

数组的缺陷：在支持C99之前，数组的长度是固定的。即使是变长数组，也会面临不知道所存数据的多少。

顺序表是一段连续的物理空间，就像（是）数组。

顺序表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，一般情况下采用数组存储。在数组 上完成数据的增删查改。

顺序表相比数组还有一些额外的要求，要求存储的数据必须从0开始，必须从前向后依次连续存储，不能跳跃存储。比如数组有100个字节的空间就可以随便访问任意一个位置；而顺序表不能在任意位置存储数据，只能从第一个位置连续存储，若存2个数据则必须第0个位置存1个，第1个位置存1个。顺序表的优势：因为空间连续，所以在其空间内可以任意访问；缺点是空间释放要整体释放。

顺序表一般可以分为：静态顺序表和动态顺序表。

静态顺序表

静态顺序表使用定长数组（静态数组）存储元素——不太实用。

//1.结构的定义
#define N 100
struct SeqList//顺序表的结构体
{
	int a[N];
	int size;//记录存储了多少个数据
};

//2、拿这个结构定义一个变量，是对这个变量进行初始化

N是固定大小的，存在的问题是：开小了不够用；开大了存在空间浪费，不够灵活满足需求。

动态顺序表

动态顺序表使用动态开辟的数组存储——在实际中更实用

struct SeqList
{
	SLDataType* a;//用数组的指针
	int size;//记录存储数据个数
	int capacity;//存储空间大小
};

通常对数据结构首先进行操作的是在增删查改之前需要的初始化函数。

顺序表常见的几个操作是在尾部的插入和删除、头部的插入和删除。

实现一个顺序表

梳理顺序表逻辑

顺序表的头部插入：扩容——移动数据

头部插入，需要保证数据是连续的，并且保证从头到尾存储，则从头部插入数据就需要把原有数据向后移动，这里必须从后向前移动。
把4向后移一个，把3向后移一个，把2向后移一个，把1向后移一个，把0向后移一个，然后在头部放入这个数据。
这里每向后移一个，为了防止越界需要检查空间是否需要扩容。

使用realloc扩容的图解：

realloc有两种可能性：
1. 原地扩容——效率高，返回原有空间地址;
2. 异地扩容——拷贝原有数据，释放原有空间，返回新空间起始地址。

移动数据：
从后向前移，最后一个数据的下标是size-1。

顺序表的头部删除：

需要保证顺序表的数据必须从0开始存放，并且是连续的。

所以有两种写法——begin的起始位置不同，导致结束位置不同。

(1) 把数据从前向后移，把后一个位置向前覆盖。

(2) 把数据从前向后移，把当前位置向前移。

头插和头删的时间复杂度是O(N)；

尾插和尾删的时间复杂度是O(1)。

所以顺序表尽量不要用头插和头删，头插和头删的效率相对低，需要移动数据和覆盖数据；而尾插和尾删的效率相对高。

顺序表还提供了2个接口：在某个位置插入数据和删除数据，这个位置是下标。

在pos位置插入数据：

当在pos=0位置插入数据时的第三种解决方法图解：

可以避开发生整型提升造成死循环，既还可以用size_t定义下标的数据类型，也可以不强转就实现不越界访问。——这种方法相对方法1的改变数据类型和方法2的强制转换更好。

删除pos位置数据：

需要从前向后移，把后一个位置的数据向前移从而覆盖要删除的数据。

也有两种写法：

代码实现

SeqList.h文件

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
//动态的顺序表:

//为了不能只满足存储int的类型数据，
//所以为了存储各种类型的数据,对int进行typedef

typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;//指向动态开辟的数组
	int size;//记录存储的数据个数
	int capacity;//存储空间大小
}SeqList;

//初始化函数
void SeqListInit(SeqList* psl);
//销毁动态开辟的空间
void SeqListDestroy(SeqList* psl);

//检查空间，如果满了，进行增容
void SeqListCheckCapacity(SeqList* psl);

//顺序表打印
void SeqListPrint(SeqList* psl);//这里是为了减少拷贝，结构体相对指针大，所以传的是地址

//顺序表尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
//顺序表尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);

//顺序表头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
//顺序表头删
void SeqList