数据结构-顺序表基本功能的实现

原创已于 2023-03-09 19:29:15 修改 · 3.2k 阅读

12 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#数据结构 #c语言 #链表 #算法

于 2022-03-23 09:01:45 首次发布

数据结构专栏收录该内容

9 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了顺序表的基本操作实现，包括初始化、销毁、打印、头尾插入删除、查找、扩容、排序等。通过C语言实现，强调了顺序表容量管理和动态扩容的重要性，同时提供了代码示例。

>🎊上文简单介绍了线性表的顺序、链式存储结构的内容。
>🎡本篇文章会为大家介绍顺序表基本功能的实现方法。
>🎁还请喜欢的朋友们三连支持！

🎡一、准备工作

首先介绍一下需要用到的头文件、赋值和重命名

#include<stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>

typedef int SLDateType;

那么问题来了，为什么要给int定义一个别名呢？

因为顺序表的数据类型不一定是int类型，如果数据类型变成了double或者其他类型，直接将宏定义中的int改变成需要的类型就可以了，是不是很方便！

💥注意：对顺序表元素进行增删操作时，顺序表的有效长度要相应的增加或减少。

🎡二、定义顺序表结构

typedef struct SeqList
{
	SLDateType* a;
	int size;//当前数据个数
	int capacity;//顺序表容量
}SeqList;

🎡三、函数声明

//菜单
void meum();

//初始化
void SeqListInit(SeqList* ps);

//销毁顺序表
void SeqListDestroy(SeqList* ps);

//打印顺序表内容
void SeqListPrint(SeqList* ps);

//判断顺序表容量是否充足，不足则扩容
void CheckCapacity(SeqList* ps);

//尾插法
void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDateType x);

//头插法
void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDateType x);

//头删法
void SeqListPopFront(SeqList* ps);

//尾删法
void SeqListPopBack(SeqList* ps);

//查找数据
int SeqListFind(SeqList* ps, SLDateType x);

//在pos位置插入数据x
void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, SLDateType x);

//删除pos位置的数据
void SeqListErase(SeqList* ps, int pos);

//对顺序表中的元素进行升序排列 
void ListSortUp(SeqList* ps);

//清空顺序表
void ClearList(SeqList* ps);

//求顺序表的当前数据个数及存储空间
void LengthList(SeqList ps);

🎡四、基本操作的实现

✨1.初始化顺序表

//初始化
void SeqListInit(SeqList* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

✨2.销毁顺序表

//销毁顺序表
void SeqListDestroy(SeqList* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

✨3.打印顺序表内容

//打印顺序表内容
void SeqListPrint(SeqList* ps)
{
	assert(ps);
	if (ps->size == 0) printf("顺序表中无数据！\n");
	else {
		for (int i = 0; i < ps->size; i++)
		{
			printf("%d ", ps->a[i]);
		}
		printf("\n");
	}
}

✨4.头插法插入元素

实现原理：将所有元素向后移，将新元素插入到头结点

//头插法插入元素
Status InsertFront(SqList &L,int n)
{
	Status j;  
	if(L.size==MAXSIZE||L.size+n>MAXSIZE)                 //判断是否溢出
	{
		cout<<"储存空间不足，插入失败！"<<endl; 
		return ERROR;
	} 
	for(j=L.size-1;j>=0;j--)                   //将元素依次向后移n位 
		L.elem[j+n]=L.elem[j];
	for(j=0;j<n;j++)                              //将n个元素插到顺序表前面
	{
		cout<<"请输入第"<<j+1<<"个元素:";
		cin>>L.elem[j];
	}	
	L.size+=n;
	ListShow(L);
	return OK;
}

✨5.判断顺序表容量是否充足，不足则扩容

实现原理：判断顺序表空间是否已经满了，如果满了就增加一倍的空间

//判断顺序表容量是否充足，不足则扩容
void CheckCapacity(SeqList* ps)
{
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		ps->a = (SeqList*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDateType));
		if (ps->a == NULL)
		{
			perror("realloc");
		}
		ps->capacity = newcapacity;
	}
}

✨6.尾插法插入元素

实现原理：将新元素直接插入到为结点后面，若空间不足则扩容，复用SeqListInsert方法如下

//尾插法
void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	//正常方式
	CheckCapacity(ps);
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;
	
	////复用SeqListInsert
	//SeqListInsert(ps, ps->size, x);
}

✨7.头插法插入元素

实现原理：将顺序表中的所有元素向后移，然后将要插入的数据放到第一个位置。若空间不足则扩容，复用SeqListInsert方法如下

//头插法
void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	//正常方式
	CheckCapacity(ps);
	int end = ps->size;
	while (end)
	{
		ps->a[end] = ps->a[end - 1];
		end--;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;

	////复用SeqListInsert
	//SeqListInsert(ps, 0, x);
}

✨8.头删法删除元素

实现原理：将顺序表中的第一个位置之后的所有元素向前移，复用SeqListErase方法如下

//头删法
void SeqListPopFront(SeqList* ps)
{
	assert(ps);
	//正常方式
	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->a[i] = ps->a[i + 1];
	}
	--ps->size;
	
	////复用SeqListErase
	//SeqListErase(ps, 0);
}

✨9.尾删法删除元素

实现原理：直接将size减一，复用SeqListErase方法如下

//尾删法
void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{
	assert(ps);
	//正常方式
	--ps->size;
	
	////复用SeqListErase
	//SeqListErase(ps, ps->size - 1);
}

✨10.查找元素

实现原理：依次遍历顺序表，找到要查找的元素并返回对应元素下标

//查找数据
int SeqListFind(SeqList* ps, SLDateType x)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x) return i;
	}
	return -1;
}

✨11.在pos位置插入数据x

实现原理：将顺序表中pos位置之后的所有元素向后移，然后将要插入的数据放到下标为pos的位置。若空间不足则扩容

//在pos位置插入数据x
void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, SLDateType x)
{	
	assert(ps);
	CheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size - 1; i >= pos; i--)
	{
		ps->a[i + 1] = ps->a[i];
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

✨12.删除pos位置的数据

实现原理：将顺序表下标为pos的位置之后的所有元素向前移

//删除pos位置的数据
void SeqListErase(SeqList* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->a[i] = ps->a[i + 1];
	}
	ps->size--;
}

✨13.对顺序表中的元素进行升序排列

//对顺序表中的元素进行升序排列 
void ListSortUp(SeqList* ps)
{
	assert(ps);
	//冒泡排序
	int i, j;
	for (i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		for (j = 0; j < ps->size - i - 1; j++)
		{
			if (ps->a[j] > ps->a[j + 1])
			{
				int tmp = ps->a[j];
				ps->a[j] = ps->a[j + 1];
				ps->a[j + 1] = tmp;
			}			
		}
	}
}

✨14.清空顺序表

void ClearList(SeqList* ps)
{
	assert(ps);
	ps->size = 0;
}

✨15.求顺序表的当前数据个数及存储空间

//求顺序表的当前数据个数及存储空间
void LengthList(SeqList ps)
{
	printf("顺序表的当前数据个数为：%d\n", ps.size);
	printf("顺序表的存储空间为：%d\n", ps.capacity);
}

这就是顺序表基本的功能的实现方法，如果有什么补充及建议欢迎评论，如果有错误敬请斧正