C语言——顺序表

文章目录

一、线性表
二、顺序表
- 顺序表和数组的区别
- 顺序表的分类
- 1.静态顺序表
- 2.动态顺序表
三、动态顺序表的实现
- 1.动态顺序表头文件
- 2.动态顺序表源文件
- 3.测试源文件

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，常⻅的线性表：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

顺序表和数组的区别

顺序表的底层结构是数组，对数组的封装，实现了常⽤的增删改查等接口

顺序表的分类

1.静态顺序表

概念：使⽤ 定⻓数组 存储元素

在这里插入图片描述

静态顺序表缺陷：空间给少了不够⽤，给多了造成空间浪费

2.动态顺序表

动态顺序表就是动态分配内存，可以根据需求调节数组大小

在这里插入图片描述

三、动态顺序表的实现

实现的主要思想：
1.初始化顺序表：先初始化arr为NULL，size为0，capacity为0
2.销毁顺序表：顺序表使用完成之后，把arr动态分配的内存释放掉
3.扩容顺序表：在每次插入数据之前必须先检查是否空间充足，不足则开辟更大的空间
4.增删查改顺序表：围绕数组去做即可，比较简单。增：头插，尾插，指定位置插入；删：包括头删，尾删，指定位置删除；查找数据。

1.动态顺序表头文件

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
// 动态顺序表
//  按需申请
typedef int SLDateType;

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

void SLInit(SL* ps);//顺序表的初始化
void SLDestroy(SL* ps);//顺序表的销毁
void SLPrint(SL* ps);//顺序表的打印

void SLCheckCapacity(SL* ps);//扩容

//头部插入删除 / 尾部插入删除
void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x);
void SLPushBack(SL* ps, SLDateType x);

void SLPopFront(SL* ps);
void SLPopBack(SL* ps);


//指定位置之前插入/删除数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x);
void SLErase(SL* ps, int pos);

//查找数据
int SLFind(SL* ps, SLDateType x);

2.动态顺序表源文件

#include "Seqlist.h"
//初始化
void SLInit(SL* ps)
{
	ps->arr = NULL;
	ps-> size = 0;
	ps->capacity = 0;
}
//销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{
	if (ps->arr)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->size = 0;
	ps->capacity = 0;
}

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

//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		//申请空间
		int NewCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		SLDateType* tmp = (SLDateType*)realloc(ps->arr, NewCapacity * sizeof(SLDateType));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail!");
			exit(1);//直接退出程序
		}
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = NewCapacity;
	}
}

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

//尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->arr[ps->size++] = x;
}

//头部删除
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--;
}

//尾部删除
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	ps->size--;
}

//在指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size-1;i >= pos;i--)
	{
		ps->arr[i+1] = ps->arr[i];
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

//指定位置之前删除数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	for (int i = pos;i < ps->size-1;i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}

//查找数据
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;
}

3.测试源文件

最后可以在创建一个测试源文件去测试顺序表的正确性

#include "Seqlist.h"

void test()
{
	SL s1;
	//测试初始化
	SLInit(&s1);
	//测试尾部插入
	SLPushBack(&s1, 1);
	SLPushBack(&s1, 2);
	SLPushBack(&s1, 3);
	SLPushBack(&s1, 4);
	SLPushBack(&s1, 5);
	//测试打印
	SLPrint(&s1);

	//测试头部插入
	/*SLPushFront(&s1, 9);
	SLPushFront(&s1, 8);
	SLPushFront(&s1, 7);
	SLPushFront(&s1, 6);
	SLPushFront(&s1, 66);*/

	//测试头删
	/*SLPopFront(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopFront(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopFront(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopFront(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopFront(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopFront(&s1);
	SLPrint(&s1);*/

	//测试尾删
	/*SLPopBack(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopBack(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopBack(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopBack(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopBack(&s1);
	SLPrint(&s1);
	SLPopBack(&s1);
	SLPrint(&s1);*/

	//测试在指定位置之前插入数据
	/*SLInsert(&s1, 3, 8);
	SLPrint(&s1);*/

	//测试在指定位置之前删除数据
	/*SLErase(&s1, 1);
	SLPrint(&s1);*/

	//测试查找
	int find = SLFind(&s1, 3);
	if (find != -1)
	{
		printf("找到了！下标为%d\n", find);
	}
	else
	{
		printf("没有找到\n");
	}

	//测试销毁
	SLDestroy(&s1);
}


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