数据结构初开课动态顺序表的实现

原创已于 2025-11-25 18:30:04 修改 · 823 阅读

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于 2025-11-19 12:08:30 首次发布

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本次编译环境为vs2022

前言

在较为浅显的学完C语言后就要开始我们数据结构的路了本次顺序表需要的知识有指针传地址动态内存管理结构体的使用这三大部分其他的基础知识需要自备了

顺序表专题

一.了解顺序表

在写之前我们需要了解顺序表其实有两种：
1.静态顺序表里面的数据内容是不会动态改变的这就会造成有些人创造的时候存在空间不够用或者空间浪费的问题没有最大程度的使用资源
2.动态顺序表顾名思义就是可以动态改变内存供我们更好的使用让空间尽量减少浪费有利于公司的最大收益率

二.静态顺序表的书写

首先是创造三个文件如图所示
在这里插入图片描述
接下来书写我们的代码

typedef int SLDateType;
#define N 4
typedef struct Seqlist
{
	SLDateType arr[N];
	SLDateType size;
	SLDateType capacity;
}SL;

这便是简单的静态顺序表通过宏来给定顺序表中的数组大小即空间

三.动态顺序表的书写及实现

1.书写动态顺序表

typedef int SLDateType;
typedef struct Seqlist
{
	SLDateType *arr;
	SLDateType size;//数据个数
	SLDateType capacity;//空间大小
}SL;

这便是我们的动态顺序表区别其实不大主要是删除宏的使用改为用指针传递
让我们能用动态内存管理来实现扩容
后面我们将通过函数的一个个实现来完成动态顺序表的实现

2.顺序表的定义和销毁

定义即是给定结构体空间和大小销毁则是要把开辟的动态空间还回去
所以这两步必不可少

1.定义

首先要在头文件中给到定义后面到 11.19.c文件中去实现
给到实现代码

void SLInit(SL* ps)//定义
{
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

这里使用指针来接受 ps本质上是数组的地址传递所以给到arr空指针给到空间为0这是初始化想看到的结果

2.销毁

给到实现代码

void SLDestory(SL* ps)
{
	if (ps->arr != NULL)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

这里我们要看到有个判断过程就是要看 arr是否为空指针不是的话我们就要销毁释放后给到初始化

3.顺序表的尾插头插尾删头删

1.尾插头插

尾插顾名思义就是在顺序表的尾部插入但在此之前我们需要给顺序表扩容以免数据不够所以一个扩容代码

扩容

SLstart(SL* ps)//扩容代码
{
	if (ps->capacity == ps->size)
	{
		//这里给到Newcapacity目的则是 因为capacity初始化为0 若 * 下去 0*n=0没有必要
		int Newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		//ps->arr = (SLDateType*)realloc(ps->arr, sizeof(SLDateType))//本质上是 ps->capacity * sizeof(SLDateType)* 2
		//这里最好给到一个临时变量tmp来接收 后面赋值给 arr 以免 这步错了 arr直接爆炸
		int* tmp = (SLDateType*)realloc(ps->arr, Newcapacity*sizeof(SLDateType));
		if (tmp == NULL)//判断临时变量 tmp是否可靠
		{
			perror("realloc fail");
			exit(1);
		}
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = Newcapacity;//新空间的扩容就完成了
	}
}

这里扩容给到的就是个函数后面会放到头插尾插的代码中使用

一.尾插

void SLPushBack(SL* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	SLstart(ps);
	ps->arr[ps->size++] = x;
}

这里给到assert断言使用前记得先包含 #include <stdio.h>
用来判断是否为空指针

二.头插

void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	SLstart(ps);
	for (int i = ps->size; i > 0; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i-1];
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}

头插与尾插最主要还是头插的 for循环 size++是为了每次循环给前面开辟一个空间

2.尾删头删

一.尾删

void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	ps->size--;//只需要size--来减少空间直接少个数
}

二.头删

void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];

	}
	ps->size--;

}

这里头删用for循环慢慢的把后面的一个个放到前面去然后通过 size–删除
本质逻辑哈哈。

3.在指定位置插入删除以及查找函数

一.在指定位置插入

在指定位置插入相对于头插尾插本质上是多一个参数当作位置的下标来让我们插入

所以在定义函数时要多一个pos参数来当作位置

void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
	SLstart(ps);
	//判断完空间够不够后 我们的目标是将pos下标的数组往后挪动给与位置给到x插入
	for (int i = ps->size; i>pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

在这里插入图片描述

二.在指定位置删除

删除相对于插入是少一个结构体定义的整数的参数
其中内部循环也是大差不差无非逻辑上有点差别给各位以图片形式展示
在这里插入图片描述


void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	SLstart(ps);
	for (int i = pos; i<ps->size-1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}

三.查找

查找函数其实就是通过给个一个数来进行循环查找找不到就跳出找到了就返回该数组的下标

int  SLFind(SL* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
		{
			//找到了
			return i;
		}
	}
	//跳出循环就是没找到
	return -1;

}

最后的打印函数就不写了直接把原码放给大家
测试会单独出一片更加好的各位。
第一个头文件 .h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//typedef int SLDateType;
//#define N 4
//typedef struct Seqlist
//{
//	SLDateType arr[N];
//	SLDateType size;
//	SLDateType capacity;
//}SL;

typedef int SLDateType;
typedef struct Seqlist
{
	SLDateType *arr;
	SLDateType size;//数据个数
	SLDateType capacity;//空间大小
}SL;
void SLPrint(ps);

void SLInit(SL* ps);//定义

void SLDestory(SL* ps);//销毁

void SLPushBack(SL* ps, SLDateType x);//尾插

void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x);//头插

void SLPopBack(SL* ps);//尾删

void SLPopFront(SL* ps);//头删

void SLInsert(SL* ps,int pos,SLDateType x);//指定位置插入

void SLErase(SL* ps, int pos);//指定位置删除

int  SLFind(SL* ps,SLDateType x);

第一个.c文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "11.19.h"
void SLInit(SL* ps)//定义
{
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

void SLDestory(SL* ps)
{
	if (ps->arr != NULL)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}
SLstart(SL* ps)//扩容代码
{
	if (ps->capacity == ps->size)
	{
		//这里给到Newcapacity目的则是 因为capacity初始化为0 若 * 下去 0*n=0没有必要
		int Newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		//ps->arr = (SLDateType*)realloc(ps->arr, sizeof(SLDateType))//本质上是 ps->capacity * sizeof(SLDateType)* 2
		//这里最好给到一个临时变量tmp来接收 后面赋值给 arr 以免 这步错了 arr直接爆炸
		int* tmp = (SLDateType*)realloc(ps->arr, Newcapacity*sizeof(SLDateType));
		if (tmp == NULL)//判断临时变量 tmp是否可靠
		{
			perror("realloc fail");
			exit(1);
		}
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = Newcapacity;//新空间的扩容就完成了
	}
}
void SLPushBack(SL* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	SLstart(ps);
	ps->arr[ps->size++] = x;
}
void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	SLstart(ps);
	for (int i = ps->size; i > 0; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i-1];
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	ps->size--;//只需要size--来减少空间直接少个数
}

void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];

	}
	ps->size--;

}
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
	SLstart(ps);
	//判断完空间够不够后 我们的目标是将pos下标的数组往后挪动给与位置给到x插入
	for (int i = ps->size; i>pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	SLstart(ps);
	for (int i = pos; i<ps->size-1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}
int SLFind(SL* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;

}


void SLPrint(SL ps)
{
	for (int i = 0; i < ps.size; i++)
	{
		printf("%d ", ps.arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

测试代码各位可以慢慢增添删改来进行调试

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "cs.h"
void SLTest01()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPrint(sl);
	//SLPushFront(&sl, 8);
	//SLPushFront(&sl, 0);
	SLPrint(sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	/*SLPopfront(&sl);
	SLPopfront(&sl);
	SLPopfront(&sl);*/
	SLPrint(sl);
	SLDestory(&sl);
}

int main()
{
	SLTest01();
	return 0;
}