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1.线性表
2.顺序表
2.1概念及结构
2.2接口实现
1.顺序表的动态存储
2.顺序表初始化
3.顺序表销毁
4.顺序表增容
5.顺序表头插
6.顺序表尾插
7.顺序表头删
8.顺序表尾删
9.顺序表打印
10.顺序表在任意下标位置插入数据
11.顺序表删除任意下标位置的值
12.顺序表查找
2.3菜单
3.源码
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，常见的线性表有：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概念及结构
顺序表是一种线性表的实现方式，它通过一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素，数据元素之间的逻辑关系通过元素在内存中的相对位置来表示，一般情况下采用数组存储。在数组上完成数据的增删查改。
顺序表简单来说就是一个数组，它和数组的唯一区别就是里边的数据只能从头开始连续存储。
🌵顺序表一般可以分为：
1.静态顺序表：使用定长数组存储元素
2.动态顺序表：使用动态开辟的数组存储元素
2.2接口实现
静态顺序表只适用于确定知道需要存储数据的场景。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。
1.顺序表的动态存储
要实现动态的顺序表，我们首先得有一个指向数组的指针，因为内存是malloc或者realloc出来的。还得有一个size，知道到底存了多少个数据，以及得有一个capacity，用来记录空间容量。
typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
assert(psl);
SLDataType* arr; //指向动态开辟的数组
int size; //有效数据个数，看作下标时，它指向最后一个数据的下一个位置
int capacity; //空间容量
}SeqList;2.顺序表初始化
因为形参是实参的一份临时拷贝，改变形参的值不会影响实参，所以传值的时候要传地址，形参用指针接收。
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl)
{
assert(psl);
psl->arr = NULL;
psl->size = 0;
psl->capacity = 0;
}3.顺序表销毁
//顺序表销毁
void SeqListDestory(SeqList* psl)
{
assert(psl);
if (psl->arr != NULL)
{
free(psl->arr);
psl->arr = NULL;
psl->size = 0;
psl->capacity = 0;
}
}4.顺序表增容
即检查空间，如果满了，就进行增容。因为头插和尾插都需要增容，所以我们把它成一个公共的函数，方便管理。 关于动态内存开辟有不清楚的铁子们可以看这篇博客：动态内存管理详解
//增容
void SeqListCheckCapacity(SeqList* psl)
{
assert(psl);
if (psl->size == psl->capacity)
{
int newCapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : psl->capacity * 2;
//防止扩容失败将原来的空间给覆盖掉，所以用一个临时变量来接收
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(psl->arr, sizeof(SLDataType) * newCapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc");
return;
}
psl->arr = tmp;
psl->capacity = newCapacity;
}
}5.顺序表头插
要想在头部插入数据，必须将所有的数据先向后挪动一个位置，然后将要插入的数据放在第一个位置。我们可以先定义一个变量end，让它等于最后一个数据，然后利用while循环将所有的数据向后挪动一个位置，再将数据插入头部，然后让数据个数size+1。
//头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x)
{
assert(psl);
SeqListCheckCapacity(psl);
//挪动数据
int end = psl->size - 1;
while (end >= 0)
{
psl->arr[end + 1] = psl->arr[end];
end--;
}
psl->arr[0] = x;
psl->size++;
}
6.顺序表尾插
尾插相对来说比较简单，如果空间不够，增容之后直接将要插入的数据放在尾部即可，然后将数据个数size+1。
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x)
{
assert(psl);
//增容
SeqListCheckCapacity(psl);
psl->arr[psl->size] = x;
psl->size++;
}
7.顺序表头删
头删时我们采用的方法还是挪动数据，但是要从前面开始挪动，因为如果从后往前挪的话会将前面的数据给覆盖掉。先定义一个变量begin，让它等于1，然后利用while循环将所有的数据向前挪动一个位置（让后一个数据将前一个数据覆盖掉），直到begin小于size就跳出循环，然后让数据个数size-1。
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl)
{
assert(psl);
//暴力检查
assert(psl->size);
int begin = 1;
while (begin < psl->size)
{
psl->arr[begin - 1] = psl->arr[begin];
begin++;
}
psl->size--;
}8.顺序表尾删
尾删时我们只需让有效数据 size-- 就行，但是必须进行检查看顺序表是否为空，因为如果为空，后面我们在头插时就会出现问题。
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl)
{
assert(psl);
//若顺序表为空，则进行检查
//温柔的检查
/*if (psl->size == 0)
{
return;
}*/
//暴力检查
assert(psl->size > 0);
psl->size--;
}9.顺序表打印
//顺序表打印
void SeqListPrint(SeqList* psl)
{
assert(psl);
for (int i = 0; i < psl->size; i++)
{
printf("%d ", psl->arr[i]);
}
printf("\n");
}10.顺序表在任意下标位置插入数据
首先要保证指针不为空以及pos位置的合法性。然后定义变量end，让它指向最后一个数据的位置，通过while循环将 pos到end 位置的值向后挪动一个位置，将要插入的数据放入pos位置，再将size+1。
//顺序表在任意下标位置插入数据
void SeqListInsert(SeqList* psl, int pos, SLDataType x)
{
assert(psl);
assert(pos >= 0 && pos <= psl->size);
int end = psl->size - 1;
while (end >= pos)
{
psl->arr[end + 1] = psl->arr[end];
end--;
}
psl->arr[pos] = x;
psl->size++;
}
11.顺序表删除任意下标位置的值
//顺序表删除任意下标位置的值
void SeqListErase(SeqList* psl, int pos)
{
assert(psl);
assert(pos >= 0 && pos < psl->size);
//挪动数据
int begin = pos + 1;
while (begin < psl->size)
{
psl->arr[begin - 1] = psl->arr[begin];
begin++;
}
psl->size--;
}
12.顺序表查找
在顺序表中查找数据，如果找到了，就返回下标；如果没有找到，则返回-1。
//顺序表查找
int SeqListFind(SeqList* psl, SLDataType x)
{
assert(psl);
for (int i = 0; i < psl->size; i++)
{
if (psl->arr[i] == x)
{
return i;
break;
}
}
return -1;
}2.3菜单
void menu()
{
printf("*************************************\n");
printf("*** 1.头插数据 2.尾插数据 ***\n");
printf("*** 3.头删数据 4.尾删数据 ***\n");
printf("*** 5.查找数据 6.打印顺序表 ***\n");
printf("*** 7.在任意下标位置插入数据 ***\n");
printf("*** 8.删除任意下标位置的数据 ***\n");
printf("*** 0.退出系统 ***\n");
printf("*************************************\n");
}
void Test()
{
SeqList sl;
SeqListInit(&sl);//初始化
int x = 0, pos = 0;
int input = 0;
do
{
printf("欢迎来到顺序表系统！\n");
menu();
printf("请输入你的选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("请输入你要头插的数据：\n");
scanf("%d", &x);
SeqListPushFront(&sl, x);
printf("头插成功！\n");
break;
case 2:
printf("请输入你要尾插的数据：\n");
scanf("%d", &x);
SeqListPushBack(&sl, x);
printf("尾插成功！\n");
break;
case 3:
SeqListPopFront(&sl);
printf("头删成功！\n");
break;
case 4:
SeqListPopBack(&sl);
printf("尾删成功！\n");
break;
case 5:
printf("请输入你要查找的数据(查找成功则返回下标， 负责返回-1)：\n");
scanf("%d", &x);
int pos = SeqListFind(&sl, x);
printf("%d\n", pos);
break;
case 6:
printf("顺序表目前的数据为：\n");
SeqListPrint(&sl);
break;
case 7:
printf("请输入你要插入的数据：");
scanf("%d", &x);
printf("请输入你要插入数据的下标(下标从0开始)：");
scanf("%d", &pos);
SeqListInsert(&sl, pos, x);
printf("插入数据成功！\n");
break;
case 8:
printf("请输入你要删除数据的下标：");
scanf("%d", &pos);
SeqListErase(&sl, pos);
printf("删除成功！\n");
break;
case 0:
printf("退出系统！\n");
break;
default:
printf("选择错误，请重新选择！\n");
break;
}
} while (input);
SeqListDestory(&sl);//销毁
}3.源码
🌻test.c
#include "SeqList.h"
void menu()
{
printf("*************************************\n");
printf("*** 1.头插数据 2.尾插数据 ***\n");
printf("*** 3.头删数据 4.尾删数据 ***\n");
printf("*** 5.查找数据 6.打印顺序表 ***\n");
printf("*** 7.在任意下标位置插入数据 ***\n");
printf("*** 8.删除任意下标位置的数据 ***\n");
printf("*** 0.退出系统 ***\n");
printf("*************************************\n");
}
void Test()
{
SeqList sl;
SeqListInit(&sl);
int x = 0, pos = 0;
int input = 0;
do
{
printf("欢迎来到顺序表系统！\n");
menu();
printf("请输入你的选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("请输入你要头插的数据：\n");
scanf("%d", &x);
SeqListPushFront(&sl, x);
printf("头插成功！\n");
break;
case 2:
printf("请输入你要尾插的数据：\n");
scanf("%d", &x);
SeqListPushBack(&sl, x);
printf("尾插成功！\n");
break;
case 3:
SeqListPopFront(&sl);
printf("头删成功！\n");
break;
case 4:
SeqListPopBack(&sl);
printf("尾删成功！\n");
break;
case 5:
printf("请输入你要查找的数据(查找成功则返回下标， 负责返回-1)：\n");
scanf("%d", &x);
int pos = SeqListFind(&sl, x);
printf("%d\n", pos);
break;
case 6:
printf("顺序表目前的数据为：\n");
SeqListPrint(&sl);
break;
case 7:
printf("请输入你要插入的数据：");
scanf("%d", &x);
printf("请输入你要插入数据的下标(下标从0开始)：");
scanf("%d", &pos);
SeqListInsert(&sl, pos, x);
printf("插入数据成功！\n");
break;
case 8:
printf("请输入你要删除数据的下标：");
scanf("%d", &pos);
SeqListErase(&sl, pos);
printf("删除成功！\n");
break;
case 0:
printf("退出系统！\n");
break;
default:
printf("选择错误，请重新选择！\n");
break;
}
} while (input);
SeqListDestory(&sl);
}
int main()
{
Test();
return 0;
}🌻SeqList.h
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
SLDataType* arr;//指向动态开辟的数组
int size; //有效数据
int capacity; //空间容量
}SeqList;
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl);
//顺序表销毁
void SeqListDestory(SeqList* psl);
//顺序表打印
void SeqListPrint(SeqList* psl);
//增容
void SeqListCheckCapacity(SeqList* psl);
//头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl);
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);
//顺序表在任意位置插入数据
void SeqListInsert(SeqList* psl, int pos, SLDataType x);
//顺序表删除任意位置的值
void SeqListErase(SeqList* psl, int pos);
//顺序表查找
int SeqListFind(SeqList* psl, SLDataType x);🌻SeqList.c
#include "SeqList.h"
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl)
{
assert(psl);
psl->arr = NULL;
psl->size = 0;
psl->capacity = 0;
}
//顺序表销毁
void SeqListDestory(SeqList* psl)
{
assert(psl);
if (psl->arr != NULL)
{
free(psl->arr);
psl->arr = NULL;
psl->size = 0;
psl->capacity = 0;
}
}
//顺序表打印
void SeqListPrint(SeqList* psl)
{
assert(psl);
for (int i = 0; i < psl->size; i++)
{
printf("%d ", psl->arr[i]);
}
printf("\n");
}
//增容
void SeqListCheckCapacity(SeqList* psl)
{
assert(psl);
if (psl->size == psl->capacity)
{
int newCapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : psl->capacity * 2;
//防止扩容失败将原来的空间给覆盖掉，所以用一个临时变量来接收
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(psl->arr, sizeof(SLDataType) * newCapacity);
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc");
return;
}
psl->arr = tmp;
psl->capacity = newCapacity;
}
}
//头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x)
{
assert(psl);
SeqListCheckCapacity(psl);
//挪动数据
int end = psl->size - 1;
while (end >= 0)
{
psl->arr[end + 1] = psl->arr[end];
end--;
}
psl->arr[0] = x;
psl->size++;
}
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x)
{
assert(psl);
//增容
SeqListCheckCapacity(psl);
psl->arr[psl->size] = x;
psl->size++;
}
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl)
{
assert(psl);
//暴力检查
assert(psl->size);
int begin = 1;
while (begin < psl->size)
{
psl->arr[begin - 1] = psl->arr[begin];
begin++;
}
psl->size--;
}
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl)
{
assert(psl);
//若顺序表为空，则进行检查
//温柔的检查
/*if (psl->size == 0)
{
return;
}*/
//暴力检查
assert(psl->size);
psl->size--;
}
//顺序表在任意下标位置插入数据
void SeqListInsert(SeqList* psl, int pos, SLDataType x)
{
assert(psl);
assert(pos >= 0 && pos <= psl->size);
int end = psl->size - 1;
while (end >= pos)
{
psl->arr[end + 1] = psl->arr[end];
end--;
}
psl->arr[pos] = x;
psl->size++;
}
//顺序表删除任意下标位置的值
void SeqListErase(SeqList* psl, int pos)
{
assert(psl);
assert(pos >= 0 && pos < psl->size);
int begin = pos + 1;
while (begin < psl->size)
{
psl->arr[begin - 1] = psl->arr[begin];
begin++;
}
psl->size--;
}
//顺序表查找
int SeqListFind(SeqList* psl, SLDataType x)
{
assert(psl);
for (int i = 0; i < psl->size; i++)
{
if (psl->arr[i] == x)
{
return i;
break;
}
}
return -1;
}
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