数据结构：顺序表模拟实现及详解

一、线性表

二、顺序表

2.1顺序表的概念及结构

2.1.1静态顺序表

2.2.2动态顺序表

2.2动态顺序表接口实现

一、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。

二、顺序表

2.1顺序表的概念及结构

顺序表是用一段 物理地址连续的存储单元依次连续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。

顺序表一般分为 静态顺序表和 动态顺序表。

2.1.1静态顺序表

这里的静态一般是指顺序表的长度是定长，及数组的大小是固定的。

//静态顺序表
#define N 1000
typedef int SLDataType;

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

此处创建一个顺序表SeqList,其包含两个成员，定长数组array和记录array及顺序表中有效数据的个数size。

2.2.2动态顺序表

相比于静态顺序表，动态顺序表就显得更灵活和方便，静态顺序表只适用于确定知道需要存多少数据的场景。静态顺序表的定长数组导致N定大了，空间开多了浪费，开少了不够用。所以现实中基本都是使用动态顺序表，根据需要动态的分配空间大小，所以下面我们实现动态顺序表。

2.2动态顺序表接口实现

静态顺序表只适用于确定知道需要存多少数据的场景。静态顺序表的定长数组导致N定大了，空

间开多了浪费，开少了不够用。所以现实中基本都是使用动态顺序表，根据需要动态的分配空间

大小，所以下面我们实现动态顺序表的以下接口。

typedef int SLDataType;
// 顺序表的动态存储
typedef struct SeqList
{
  SLDataType* array;  // 指向动态开辟的数组
  size_t size ;       // 有效数据个数
  size_t capicity ;   // 容量空间的大小
}SeqList;
// 基本增删查改接口
// 顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl);
// 检查空间，如果满了，进行增容
void CheckCapacity(SeqList* psl);
// 顺序表尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
// 顺序表尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);
// 顺序表头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
// 顺序表头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl);
// 顺序表查找
int SeqListFind(SeqList* psl, SLDataType x); 
// 顺序表在pos位置插入x
void SeqListInsert(SeqList* psl, size_t pos, SLDataType x);
// 顺序表删除pos位置的值
void SeqListErase(SeqList* psl, size_t pos);
// 顺序表销毁
void SeqListDestory(SeqList* psl);
// 顺序表打印
void SeqListPrint(SeqList* psl);

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);//更好的复用代码
}

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;
}

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