顺序表(理解)

本文介绍了顺序表,特别是动态顺序表的概念和操作。动态顺序表在内存中使用堆空间,可以根据需要调整大小,避免资源浪费。文章讨论了插入、删除操作的实现,强调了在插入前检查容量的重要性,并提到了容量不足时的增容策略。同时,文章还提醒了在使用无符号整型变量时避免特定循环条件可能导致的无限循环问题。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

线性表包括顺序表,链表,栈,队列
本章我们只看顺序表。
顺序表分为动态表和静态表。
动态表就是空间大小可以被更改的表,静态表则为空间大小不可以变化的表。静态顺序表空间开辟在栈上,儿动态开辟在堆上。
那么顺序表怎么定义?

#pragma once

typedef struct seqList
{
	//大小确定,一般不要太大,因为静态空间是开在栈空间上的,栈空间相比较而言比较小
	int _array[100];
	int _size;
}seqList;

静态空间空间一般不会很大,因为静态空间是开辟在栈空间上的,栈空间相对而言比较小,而且固定空间的话可能会造成一个非常大的空间浪费,所以我们一般使用动态顺序表,用多少开辟多少就行了,不会有很大的资源浪费。
那么动态的顺序表是怎么开辟呢?
一般的话我们会给一个指针,还有一个容量的概念。

#pragma once
typedef int DataType;//类型别名,增加代码的灵活性
typedef struct seqList
{
	DataType *_array;
	unsigned int _size;//或者用size_t _size;也是无符号整型,不过要包含头文件#include<stdio.h>
	unsigned int _capacity;
}seqlist;

-size表示目前表中有多少元素。
capacity表示当前有多大的容量,能用的空间一共有多大。
一般要实现的接口有,插入,删除,

void seqListInit(seqList* sl);//初始化
void seqListPushBack(seqList* sl,DataType value);//尾插
void seqListPopBack(seqList* sl);//尾删
void seqListPushFront(seqList* sl,DataType value);//头插
void seqListPopFront(seqList* sl);//头删
void seqListPushInsert(seqList* sl,size_t pos,DataType value);//在某个地方插入一个元素
void seqListErase(seqList* sl,size_t pos);//删除pos位置的元素
int seqListFind(seqList* sl,DataType value);//查找
void seqListPrint(seqList* sl);//打印

接口的实现如下:

#include "seqlist.h"
#include <stdlib.h>

	void seqListInit(seqList* sl)//初始化
	{
		//初始化数组
		sl->_array = (int *)malloc(sizeof(DataType)* 4);
		sl->_capacity = 4;
		sl->_size = 0;
	}
	void seqListPushBack(seqList* sl, DataType value)//尾插
	{
		sl->_array[sl->_size++] = value;
		//把value赋值给数组有效数据_size的下一个地方
	}
	void seqListPrint(seqList* sl)//打印
	{
		for (size_t i = 0; i < sl->_size; i++)
		{
			printf("%d", sl->_array[i]);
		}
		printf("\n");
	}

尝试

void test()
	{
		seqList sl;
		seqListInit(&sl);
		seqListPushBack(&sl, 1);
		seqListPrint(&sl);
		seqListPushBack(&sl, 2);
		seqListPrint(&sl);
		seqListPushBack(&sl, 3);
		seqListPrint(&sl);
		
	}
int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}

结果1 12 123
头插原理及代码:重点:size是元素个数
在这里插入图片描述

void seqListPushFront(seqList* sl, DataType value)//头插
	{
		//把元素放在零的位置,如果直接放的话会覆盖其他元素,所以要先移开。
		//	从后向前移,若是从前向后的话那就是将原来的第零个位置复制了一整个数组
		
		size_t end = sl->_size;//元素从后向前移动,防止元素覆盖
		while (end > 0)
		{
			sl->_array[end] = sl->_array[end-1];
			--end;
		}
		sl->_array[0] = value;//插入头元素
		++sl->_size;//更新元素个数
	}

如果写成下面这种会不会有问题呢?

void seqListPushFront(seqList* sl, DataType value)//头插
	{
		size_t end = sl->_size-1;
		while (end >= 0)
		{
			sl->_array[end+1] = sl->_array[end ];
			--end;
		}
		sl->_array[0] = value;
		++sl->_size;
	}

答案:会有问题;end是无符号整形,到零之后再减不会是负数,而是另一个更大的数。
结论:如果变量是无符号整型,则用while循环的时候条件不能是(>=0),不然循环停不下来,如果是的话,程序会出问题。
将size_t改成int可以,但是size_t更符合情景,所以用第一种方法。
申请的空间有大小,插入的元素可能会超过申请的空间,所以在插入之前要进行检测。
下面是检测容量的程序,如果小于,直接插入,若是大于,则增容。
在这里插入图片描述

void checkCapacity(seqList* sl)//增容
	{
		if (sl->_size == sl->_capacity)
		{
			sl->_capacity *= 2;
			//开空间
			DataType* newArray = (DataType*)malloc(sizeof(DataType)*sl->_capacity);
			//拷贝
			memcpy(newArray, sl->_array, sl->_size*sizeof(DataType));
			//释放空间
			free(sl->_array);
			sl->_array = newArray;
//sl->_array = (DataType*)realloc(sl->_array, sizeof(DataType)*sl->_capacity);//相当于上面好多步
		}
	}

下面插播二条:1、malloc,realloc的区别

realloc如果后面还有空间,那就做一个标记,然后继续在原来空间里面插入。如果空间不足够,那么就新开。并且会自动释放原来地址,若是再次人工释放,会造成二次释放。
2、memcpy等用法

头删代码:

从第一个位置开始,让他等于start,把第一个未知的挪到前一个位置上,strat++。strat<_size.
每个数组里面都是size-1个元素。

void seqListPopFront(seqList* sl)//头删
	{
		//把后面的位置全部向前挪动一位,从头开始挪
		if (sl->_size)
		{
			size_t start = 1;//第一个位置开始
			while (start < sl->_size)
			{
				sl->_array[start - 1] = sl->_array[start];
				++start;

			}
			sl->_size--;
		}
	}

在任意位置POS插入元素
在这里插入图片描述

void seqListPushInsert(seqList* sl, size_t pos, DataType value)//在某个地方插入一个元素
	{
		//判断位置是否合法
		if (pos <= sl->_size)//如果POS等于size,就是尾插
		{
			//检查容量
			checkCapacity(sl);
			//移动元素 从pos--size-1
			size_t end = sl->_size;
			while (end > pos)
			{
				sl->_array[end] = sl->_array[end - 1];
				--end;
			}
			sl->_array[pos] = value;
			++sl->_size;
		}
	}

头插的代码可以改为在0的位置插入,尾插改为在size位置插入数据。

void seqListPushFront1(seqList* sl, DataType value)//头插,尾插
	{
		seqListPushInsert(sl, 0, value);//头插		seqListPushInsert(sl, sl->_size, value);//尾插
	}

查找元素

int seqListFind(seqList* sl, DataType value)//查找
	{
		//其实就是一个简单地遍历过程
		for (int i = 0; i < sl->_size; i++)
		{
			if (sl->_array[i] == value)
				return i;
		}
		return -1;
	}

实际应用:

void test()
	{
		seqList sl;
		seqListInit(&sl);
		seqListPushBack(&sl, 1);//插入
		seqListPrint(&sl);
		seqListPushBack(&sl, 2);
		seqListPrint(&sl);
		seqListPushBack(&sl, 3);
		seqListPrint(&sl);
		seqListPushFront(&sl, 6);
		seqListPrint(&sl);
		seqListPopBack(&sl);//删除
		seqListPrint(&sl);
		seqListPopBack(&sl);
		seqListPrint(&sl);
		seqListPopFront(&sl);//头删
		seqListPrint(&sl);
		seqListPushInsert(&sl, 1, 9);//在1位置插入9
		seqListPrint(&sl);
		seqListPushFront1(&sl, 8);//尾删,接口的复用
		seqListPrint(&sl);
		seqListErase(&sl, 0);//删除0位置的元素
		seqListPrint(&sl);
		printf("%d",seqListFind(&sl, 8));//查找
	}

总结一下:
顺序表
插入:增容
尾插:O(1)
头插,移动元素,O(n)
中间位置插入,移动元素,O(n)

删除
尾删:O(1)
头删:移动元素,O(n)
中间位置删除:移动元素,O(n)

查找:遍历,O(n)

顺序表不适合频繁地插入删除,最大的特点,支持随机访问。可以访问任意位置得元素。

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值