顺序表(超详细!!附代码)

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分类专栏：数据结构文章标签：算法数据结构

于 2024-09-28 21:56:08 首次发布

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顺序表

1、定义

线性表的顺序存储又称顺序表。它是用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的数据元素，从而使得逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻。

第1个元素存储在顺序表的起始位置，第i个元素的存储位置后面紧接着存储的是第i+1个元素，称为元素a在顺序表中的位序。

因此，顺序表的特点是表中元素的逻辑顺序与其存储的物理顺序相同。

2、实现

一维数组可以是静态分配的，也可以是动态分配的。

下面会讨论初始化、插入、删除、查找、输出等操作极其代码。

2.1静态分配

对数组进行静态分配时，因为数组的大小和空间事先已经固定，所以一旦空间占满，再加入新数据就会产生溢出，进而导致程序崩溃。

#include<stdio.h>
//静态分配顺序表
#define MaxSize 50
typedef int ElemType;
typedef struct {
	ElemType data[MaxSize];//用静态数组存放数据元素
	int len;//顺序表当前长度
}SqList;
//初始化
void InitList(SqList &L) {//初始化一个顺序表
	//如果表L中数据为int,则全部设置成0;不设置数据元素默认值的话,内存中会遗留脏数据
	/*for (int i = 0; i < MaxSize; i++) {
		L.data[i] = 0;
	}*/
	L.len = 0;
}
//插入
bool ListInsert(SqList &L, int i, ElemType elem) {//在表L的第i个位置上插入指定元素elem
	if (i<1 || i>L.len + 1) {//判断i的范围是否有效
		return false;
	}
	if (L.len == MaxSize) {//当前存储空间已满,不能插入
		return false;
	}
	for (int j = L.len; j >= i; j--) {//将第i元素及其之后元素后移
		L.data[j] = L.data[j - 1];
	}
	L.data[i - 1] = elem;
	L.len++;
	return true;
}
//删除
bool ListDelete(SqList &L, int i, int& elem) {//删除表L中第i个位置的元素
	if (i<1 || i>L.len) {
		return false;
	}
	elem = L.data[i - 1];
	for (int j = i; j < L.len; j++) {//将第i位置之后的元素前移
		L.data[j - 1] = L.data[j];
	}
	L.len--;
	return true;
}
/*查找*/
ElemType GetElem(SqList L, int i) {//按位查找,获取表L中第i个位置的元素的值
	return L.data[i-1];
}
int LocateElem(SqList L, ElemType elem) {//按值查找,在表L中查找值为elem的元素，返回其位序
	for (int i = 0; i < L.len; i++) {
		if (L.data[i] == elem) {
			return i + 1;//下标为i,则位序是i+1                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
		}
		else {
			printf("未找到!\n");
			return 0;
		}
	}
}
//遍历及输出
void PrintList(SqList L) {//输出表L
	for (int i = 0; i < L.len; i++) {
		printf("%d\t", L.data[i]);
	}
	printf("\n");
}
int main1() {
	SqList L;
	InitList(L);
	bool ret;
	L.data[0] = 1;
	L.data[1] = 2;
	L.data[2] = 3;
	L.len = 3;
	ret = ListInsert(L, 2, 40);
	if (ret) {
		printf("插入成功!\n");
		PrintList(L);//1       40      2       3
	}
	else {
		printf("插入失败!\n");
	}
	int e = -1;
	if (ListDelete(L, 1, e)) {
		printf("删除成功,值为%d\n", e);
	}
	else {
		printf("删除失败!\n");
	}
	PrintList(L);//40      2       3
	printf("第2个位置的元素值为:%d\n",GetElem(L,2));//第2个位置的元素值为:2
	printf("40的位序为:%d\n", LocateElem(L, 40));//40的位序为:1

	return 0;
}

2.2动态分配

在动态分配时，存储数组的空间是在程序执行过程中通过动态存储分配语句分配的，一旦数据空间占满，就另外开辟一块更大的存储空间，将原表中的元素全部拷贝到新空间，从而达到扩充数组存储空间的目的，而不需要为线性表一次性地划分所有空间。

关键是动态申请和释放内存空间。在c语言中需要用到malloc函数、free函数

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//动态分配顺序表,除初始化外其余操作与静态一致,且多了一个增加动态数组的长度的操作
#define InitSize 5//顺序表初始长度
typedef int ElemType;
typedef struct {
	ElemType* data;//指示动态分配数组的指针
	int MaxSize;//顺序表的最大容量
	int len;//顺序表当前长度
}SeqList;
void InitList(SeqList &L) {//初始化
	L.data = (int*)malloc(InitSize * sizeof(int));
	L.len = 0;
	L.MaxSize = InitSize;
}
//增加容量
void IncreaseSize(SeqList &L, int len) {//增加动态数组的长度
	int *p = L.data;
	L.data = (int*)malloc((L.MaxSize + len) * sizeof(int));
	for (int i = 0; i < L.len; i++) {
		L.data[i] = p[i];//将数据复制到新区域
	}
	L.MaxSize = L.MaxSize + len;//顺序表最大长度增加len
	free(p);
}
//插入
bool ListInsert(SeqList &L, int i, ElemType elem) {//在表L的第i个位置上插入指定元素elem
	if (i<1 || i>L.len + 1) {//判断i的范围是否有效
		return false;
	}
	if (L.len == L.MaxSize) {//当前存储空间已满,不能插入
		return false;
	}
	for (int j = L.len; j >= i; j--) {//将第i元素及其之后元素后移
		L.data[j] = L.data[j - 1];
	}
	L.data[i - 1] = elem;
	L.len++;
	return true;
}
//删除
bool ListDelete(SeqList &L, int i, int& elem) {//删除表L中第i个位置的元素
	if (i<1 || i>L.len) {
		return false;
	}
	elem = L.data[i - 1];
	for (int j = i; j < L.len; j++) {//将第i位置之后的元素前移
		L.data[j - 1] = L.data[j];
	}
	L.len--;
	return true;
}
//查找
ElemType GetElem(SeqList L, int i) {//按位查找,获取表L中第i个位置的元素的值
	return L.data[i - 1];
}
int LocateElem(SeqList L, ElemType elem) {//按值查找,在表L中查找具有给定关键字值的元素
	for (int i = 0; i < L.len; i++) {
		if (L.data[i] == elem) {
			return i + 1;//下标为i,则位序是i+1                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
		}
		else {
			printf("未找到!\n");
			return 0;
		}
	}
}
//输出
void PrintList(SeqList L) {//输出表L
	for (int i = 0; i < L.len; i++) {
		printf("%d\t", L.data[i]);
	}
	printf("\n");
}
int main() {
	SeqList L;
	InitList(L);
	ListInsert(L, 1, 4);
	ListInsert(L, 2, 4);
	ListInsert(L, 3, 4);
	ListInsert(L, 4, 4);
	ListInsert(L, 5, 4);
	PrintList(L);//4       4       4       4       4
	ListInsert(L, 6, 5);//最大长度为5,则第六个插不进去
	PrintList(L);//4       4       4       4       4
	IncreaseSize(L, 5);//扩大长度,此时最大长度为10
	ListInsert(L, 6, 5);//第六个数插入成功
	PrintList(L);//4       4       4       4       4       5
	return 0;
}