数据结构02--顺序表

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1. 线性表

1.1 概念

1.2 举例

        生活中的线性表例子非常多，比如一个班级中的以学号编排的学生，一座图书馆中的以序号编排的图书、一条正常排队等候的队列、一摞从上到下堆叠的餐盘，这些都是线性表。他们的特点都是：除了首尾两个元素，其余任何一个元素前后都对应相邻的另一个元素。

注意：线性表是一种数据内部的逻辑关系，与存储形式无关线性表既可以采用连续的顺序存储，也可以采用离散的链式存储

2.顺序表

2.1 基本概念

• 顺序表：顺序存储的线性表。
• 链式表：链式存储的线性表，简称链表。

        顺序存储就是将数据存储到一片连续的内存中，在C语言环境下，可以是具名的栈数组，或者是匿名的堆数组。

        存储方式不仅仅只是提供数据的存储空间，而是必须要能体现数据之间的逻辑关系。当采用顺序存储的方式来存放数据时，唯一能用来表达数据间本身的逻辑关系的就是存储位置。比如队列中的两个人，小明和小花，如果小明在逻辑上排在相邻的小花的前面，那么在存储位置上也必须把小明存放在相邻的小花的前面。

2.2 基本操作

• 顺序表设计（管理结构体）

• 1. 顺序表总容量
  2. 顺序表当前最末元素下标位置
  3. 顺序表指针

管理顺序表结构体：

// 管理顺序表的结构体
typedef struct
{
    int capcity;  // 顺序表容量
    int last;     // 顺序表最末元素下标
    data_t *data; // 顺序表
} sequencelist;

顺序表数据类型:

// 顺序表数据类型
typedef struct data
{
    int num;
    char name[30];
} data_t;

初始化顺序表:

/// @brief 初始化管理顺序表的结构体
/// @param len 顺序表的容量
/// @return 初始化完成的结构体地址
sequencelist *initCntl(int len)
{
    // 在堆内存中申请一个管理顺序表结构体的空间
    sequencelist *cntl = (sequencelist *)calloc(1, sizeof(sequencelist));
    if (cntl == NULL)
    {
        printf("申请管理顺序表结构体空间失败.\n");
        perror("CALLOC ERROR");
        return NULL;
    }

    // 初始化管理结构体各成员
    // 顺序表入口地址以及申请存放顺序表数据空间
    cntl->data = (data_t *)calloc(len, sizeof(data_t));
    if (cntl->data == NULL)
    {
        printf("申请顺序表数据空间失败.\n");
        perror("CALLOC ERROR");
        return NULL;
    }

    // 顺序表总容量
    cntl->capcity = len;
    // 顺序表最末元素下标
    cntl->last = -1;

    return cntl;
}

将数据插入到顺序表中:

/// @brief 将数据头插到顺序表中
/// @param cntl 顺序表
/// @param newData 新数据的地址
/// @return 插入成功返回真,失败返回假
bool addCntlHead(sequencelist *cntl, data_t *newData)
{
    // 判断顺序表是否已满,注意顺序表下标从零开始,容量从1开始
    if (cntl->last == cntl->capcity - 1)
    {
        printf("顺序表已满\n");
        return false;
    }
    // 添加数据前更新顺序表下标
    cntl->last++;
    // 将数据拷贝到顺序表中
    //  *(cntl->data+cntl->last) = *newData;
    //  cntl->data[cntl->last] = *newData;
    memcpy(cntl->data + cntl->last, newData, sizeof(data_t));

    return true;
}

/// @brief 将数据按排序顺序插入到顺序表中
/// @param cntl 顺序表
/// @param newData 新数据的地址
/// @return 插入成功返回真,失败返回假
bool addCntlOrder(sequencelist *cntl, data_t *newData)
{
    // 判断顺序表是否已满,注意顺序表下标从零开始,容量从1开始
    if (cntl->last == cntl->capcity - 1)
    {
        printf("顺序表已满.\n");
        return false;
    }

    // 寻找合适位置插入
    int tmp;
    for (tmp = 0; (newData->num > cntl->data[tmp].num) &&
                  tmp <= cntl->last;
         tmp++)
        ;
    // 将tmp之后的数据右移,留出tmp的位置插入
    for (int i = cntl->last; i >= tmp; i--)
    {
        memcpy(cntl->data + i + 1, cntl->data + i