【数据结构初阶】顺序表和链表(1)

顺序表和链表(1)

    • 1.线性表
    • 2.顺序表
    • 2.1概念以及结构
    • 2.1.1静态顺序表
    • 2.1.2动态顺序表
    • 3.顺序表的实现
      • 3.1初始化内容
      • 3.2初始化函数
      • 3.3销毁函数
      • 3.4打印函数
      • 3.5扩容函数
      • 3.6尾插
      • 3.6尾删函数
      • 3.7头插函数
      • 3.8头删函数
      • 3.9查找函数
      • 3.10插入函数
      • 3.11删除函数
      • 3.12修改函数
    • 4. 顺序表的问题
    • 5.相关题目
    • 全部码源

1.线性表

线性表(linear list)是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。 线性表是一种在实际中广泛使
用的数据结构,常见的线性表:顺序表、链表、栈、队列、字符串…
线性表在逻辑上是线性结构,也就说是连续的一条直线。但是在物理结构上并不一定是连续的,线性表在物理上存储时,通常以数组和链式结构的形式存储。

2.顺序表

2.1概念以及结构

顺序表是用一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构,一般情况下采用数组存储。在数组上完成数据的增删查改。
顺序表一般可以分为:

2.1.1静态顺序表

静态顺序表:使用定长数组存储元素。

// 静态顺序表
#define N 7
typedef int SLDataType;

struct SeqList
{
	SLDataType a[N];
	int size;
}SeqList;

在这里插入图片描述

2.1.2动态顺序表

动态顺序表:使用动态开辟的数组存储

// 动态顺序表
typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;        // 存储有效数据个数
	int capacity;    // 空间大小
}SL;

在这里插入图片描述

3.顺序表的实现

3.1初始化内容

顺序表包含文件:

  • SeqList.h—函数的声明和库函数的包含
  • SeqList.c—用来测试你写的顺序表能不能用
  • test.c—用来测试你写的顺序表能不能用

函数的声明和库函数的包含及接口实现:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
// 动态顺序表
typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;        // 存储有效数据个数
	int capacity;    // 空间大小
}SL;
// 管理数据 -- 增删查改
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL* ps);
void SLCheckCapacity(SL* ps);
// 头插头删 尾插尾删
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopBack(SL* ps);
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopFront(SL* ps);

// 返回下标,没有找打返回-1
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);

// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos);

void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x);

3.2初始化函数

SeqList.h

void SLInit(SL* ps);

SeqList.c

void SLInit(SL* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType) * 4);
	if (ps->a == NULL)
	{
		perror("malloc failed");
		exit(-1);
		//return;
	}
	ps->size = 0;
	ps->capacity = 4;
}

用malloc开辟数组a的空间大小,对size,capacity进行初始化

3.3销毁函数

SeqList.h

void SLDestroy(SL* ps);

SeqList.c

void SLDestroy(SL* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

3.4打印函数

SeqList.h

void SLPrint(SL* ps);

SeqList.c

void SLPrint(SL* ps)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		printf("%d ", ps->a[i]);
	}
	printf("\n");
}

3.5扩容函数

SeqList.h

void SLCheckCapacity(SL* ps);

SeqList.c

void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	assert(ps);
	// 满了要扩容
	if (ps->size == ps->capacity)//先检查空间是否够用
	{
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2(sizeof(SLDataType)));//一般2倍扩容
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc failed");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity *= 2;
	}
}

补:
在这里插入图片描述

3.6尾插

SeqList.h

void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);

SeqList.c

void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;
	//SLInsert(ps, ps->size, x);
}

3.6尾删函数

SeqList.h

void SLPopBack(SL* ps);

SeqList.c

void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	// 温柔的检查
	//if (ps->size == 0)
		//return;
	// 暴力的检查
	assert(ps->size > 0);
	//ps->a[ps->size - 1] = 0;
	ps->size--;
	//SLErase(ps, ps->size - 1);
}

3.7头插函数

SeqList.h

void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);

SeqList.c

void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	// 挪动数据
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		--end;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;
	//SLInsert(ps, 0, x);
}

在这里插入图片描述

3.8头删函数

SeqList.h

void SLPopFront(SL* ps);

SeqList.c

void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size > 0);
	int begin = 1;
	while (begin < ps->size)
	{
		ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
		++begin;
	}
	ps->size--;
	//SLErase(ps, 0);
}

在这里插入图片描述

3.9查找函数

SeqList.h

// 返回下标,没有找打返回-1
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);

SeqList.c

int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

3.10插入函数

SeqList.h

// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);

SeqList.c

// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);//插入数字是否在数组内
	SLCheckCapacity(ps);检查是否需要扩容
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		--end;
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

在这里插入图片描述

3.11删除函数

SeqList.h

// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos);

SeqList.c

// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);//插入数字是否在数组内
	int begin = pos + 1;
	while (begin < ps->size)
	{
		ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
		++begin;
	}
	ps->size--;
}

在这里插入图片描述

3.12修改函数

SeqList.h

void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x);

SeqList.c

void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	ps->a[pos] = x;
}

4. 顺序表的问题

  1. 中间/头部的插入删除,时间复杂度为O(N)
  2. 增容需要申请新空间,拷贝数据,释放旧空间。会有不小的消耗。
  3. 增容一般是呈2倍的增长,势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100,满了以后增容到200,我们再继续插入了5个数据,后面没有数据插入了,那么就浪费了95个数据空间。

5.相关题目

  1. 原地移除数组中所有的元素val,要求时间复杂度为O(N),空间复杂度为O(1)。OJ
  2. 删除排序数组中的重复项。OJ链接
  3. 合并两个有序数组。OJ链接

全部码源

SeqList.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

 静态顺序表
//#define N 1000
//typedef int SLDataType;
//
//struct SeqList
//{
//	SLDataType a[N];
//	int size;
//};
// 动态顺序表
typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;        // 存储有效数据个数
	int capacity;    // 空间大小
}SL;
// 管理数据 -- 增删查改
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL* ps);
void SLCheckCapacity(SL* ps);
// 头插头删 尾插尾删
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopBack(SL* ps);
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopFront(SL* ps);
// 返回下标,没有找打返回-1
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);
// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos);
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x);

SeqList.c

#include"SeqList.h"
void SLInit(SL* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType) * 4);
	if (ps->a == NULL)
	{
		perror("malloc failed");
		exit(-1);
		//return;
	}
	ps->size = 0;
	ps->capacity = 4;
}
void SLDestroy(SL* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}
void SLPrint(SL* ps)
{
	assert(ps);

	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		printf("%d ", ps->a[i]);
	}
	printf("\n");
}
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	assert(ps);

	// 满了要扩容
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * (sizeof(SLDataType)));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc failed");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity *= 2;
	}
}
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);

	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++
	//SLInsert(ps, ps->size, x);
}

void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);

	// 温柔的检查
	//if (ps->size == 0)
		//return;
	//暴力的检查
	assert(ps->size > 0);
	//ps->a[ps->size - 1] = 0;
	ps->size--;
	//SLErase(ps, ps->size - 1);
}

void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	// 挪动数据
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		--end;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;
	SLInsert(ps, 0, x);
}

void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size > 0);
	int begin = 1;
	while (begin < ps->size)
	{
		ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
		++begin;
	}
	ps->size--;
	//SLErase(ps, 0);
}

int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
	SLCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		--end;
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}
// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	int begin = pos + 1;
	while (begin < ps->size)
	{
		ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
		++begin;
	}
	ps->size--;
}
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	ps->a[pos] = x;
}

test.c

#include"SeqList.h"

void TestSeqList1()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPushBack(&sl, 6);
	SLPushBack(&sl, 6);
	SLPushBack(&sl, 0);
	SLPushBack(&sl, 0);
	SLPrint(&sl);

	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(&sl);

	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	//SLPopBack(&sl);
	//SLPopBack(&sl);
	/*SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);*/
	SLPrint(&sl);

	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPrint(&sl);

	SLDestroy(&sl);
}

void TestSeqList2()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPrint(&sl);

	SLPushFront(&sl, 10);
	SLPushFront(&sl, 20);
	SLPushFront(&sl, 30);
	SLPushFront(&sl, 40);
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

void TestSeqList3()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPrint(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPrint(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	//SLPopFront(&sl);
	SLPrint(&sl);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

void TestSeqList4()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPushFront(&sl, -1);
	SLPushFront(&sl, -2);
	SLPrint(&sl);
	SLInsert(&sl, 3, 40);
	SLPrint(&sl);
	int x;
	scanf("%d", &x);
	int pos = SLFind(&sl, x);
	if (pos != -1)
	{
		SLInsert(&sl, pos, x * 10);
	}
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);

}

void TestSeqList5()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPrint(&sl);
	SLErase(&sl, 2);
	SLPrint(&sl);

	int x;
	scanf("%d", &x);
	int pos = SLFind(&sl, x);
	if (pos != -1)
	{
		SLErase(&sl, pos);
	}
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

void TestSeqList6()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPrint(&sl);
	SLModify(&sl, 2, 20);
	sl.a[2] = 20;
	SLPrint(&sl);
	/*int x;
	scanf("%d", &x);
	int pos = SLFind(&sl, x);
	if (pos != -1)
	{
		SLModify(&sl, pos, x*10);
	}
	SLPrint(&sl);*/
	int pos, x;
	scanf("%d%d", &pos, &x);
	//sl.a[pos] = x;
	SLModify(&sl, pos, x);
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

void TestSeqList7()
{
	/*SL* sl = NULL;
	SLInit(sl);
	SLPushBack(sl, 1);
	SLPushBack(sl, 2);
	SLPushBack(sl, 3);
	SLPushBack(sl, 4);
	SLPushBack(sl, 5);
	SLPrint(sl);*/
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPrint(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}
//int main()
//{
//	TestSeqList7();
//
//	return 0;
//}
	return 0;
}

💘不知不觉,【数据结构初阶】顺序表和链表(1)以告一段落。通读全文的你肯定收获满满,让我们继续为数据结构学习共同奋进!!!

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前言 网络请求是微信小程序中获取数据和与服务器交互的重要方式。微信小程序提供了自己的API来处理网络请求&#xff0c;使得开发者可以轻松地在微信小程序中实现数据的获取和提交。本文将介绍微信小程序中的网络请求&#xff0c;包括使用wx.request发起GET和POST请求&#xf…

【Java】HashMap集合

Map集合概述和使用 Map集合概述 Interface Map<k,v> k&#xff1a;键值类型 v&#xff1a;值的类型 Map集合的特点 键值对 映射关系 Key 和 Value一个键&#xff08;Key&#xff09;对应一个值&#xff08;Value&#xff09;键不允许重复&#xff0c;值可以重复如…

打算翻译完H264文档分享(1)

前言&#xff1a; 大家周末好&#xff0c;今天来总结一下最近的学习状态&#xff1b;大家平时看公众号的文章发现推送的文章都是关于音视频的内容&#xff0c;最近有分享过很多关于h264编解码器的内容&#xff0c;我认为这块的内容非常重要&#xff0c;可能很多人听过编解码标准…

RabbitMQ学习04

文章目录 发布确认1. 发布确认的原理2. 发布确认的策略2.1.开启发布确认的方法2.2.单个确认2.3.批量确认发布2.4.异步确认发布2.5.如何处理异步未确认消息2.6 总结&#xff1a; 发布确认 1. 发布确认的原理 生产者将信道设置成 confirm 模式&#xff0c;一旦信道进入 confirm …

数据结构上机实验——二叉树的实现、二叉树遍历、求二叉树的深度/节点数目/叶节点数目、计算二叉树度为1或2的节点数、判断二叉树是否相似

文章目录 数据结构上机实验1.要求2.二叉树的实现2.1创建一颗二叉树2.2对这棵二叉树进行遍历2.3求二叉树的深度/节点数目/叶节点数目2.4计算二叉树中度为 1 或 2 的结点数2.5判断2棵二叉树是否相似&#xff0c;若相似返回1&#xff0c;否则返回0 3.全部源码测试&#xff1a;Bina…

在3分钟内使用AI-Chat生成精美PPT(附AI工具)

前言 在人工智能的大趋势下&#xff0c;AI-Chat是一款令人惊叹的技术。它用强大的自然语言处理技术帮助我们快速生成PPT&#xff0c;提高工作效率。本文将介绍使用ChatAI-Chat生成PPT的方法&#xff0c;以及使用Mindshow转换为炫酷的演示文稿。让技术为我们节省时间&#xff0c…