数据结构-＞顺序表实战指南，（手把手教会你拿捏数据结构顺序表）

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前言

?作者简介：大家好，我是橘橙黄又青，一个想要与大家共同进步的男人😉😉

🍎个人主页：橘橙黄又青-CSDN博客

今天开始我们正式进入数据结构的学习了，这篇简单了解一下：

1. 线性表的存储结构：顺序存储结构、链式存储结构；
2. 顺序表的定义：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；
3. 顺序表的分类：静态顺序表、动态顺序表；
4. 顺序表的增删查改的实现。

1.🍎线性表

在这里我们先了解一下线性表

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?种在实际中?泛使?的数据结构，常?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?条直线。但是在物理结构上并不?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。

?怎么理解，举一个例子：

生动形象。线性表的存储结构有顺序存储结构和链式存储结构两种。前者称为顺序表，后者称为链表：

其中，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.🍎什么是顺序表？

2.1🍎?顺序表定义

顺序表（Sequential List）：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。

?

3.🍎顺序表分类

3.1🍎静态顺序表

代码：

//静态顺序表 —— 使用定长数组存储元素（不实用）
#define N 7//存储单元初始分配量
typedef int SLDataType;//SLDataType类型根据实际情况而定，这里是int

typedef struct SeqList
{
	SLDataType a[N];//定长数组
	int size;//有效数据的个数
}SL;

?图解：

静态顺序表

缺陷：空间给少了不够?，给多了造成空间浪费 ?

优点：访问数据快速，由于是连续存储，所以可以直接通过下标访问元素，效率高。

3.2🍎动态顺序表

代码：

typedef int SLDataType;//SLDataType类型根据实际情况而定，这里是int

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;//有效数据的个数
	int capacity;//空间容量
}SL;

图解：?

?动态顺序表

?优点：可以使用指针动态地分配内存，具有高效的存储和访问效率。

?缺点：在插入和删除元素时需要移动大量的数据，效率较低。

4.🍎顺序表的基本操作

通过上面的学习我们已经初步了解动态顺序表，与静态顺序表相比动态的使用更为灵活，可以避免

空间给少了不够?，给多了造成空间浪费的问题，合理开辟空间。接下来我们也是用动态顺序表来实现基本操作。

分装函数：

?4.1🍎动态顺序表结构体创建

typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* arr; //存储数据的底层结构
	int capacity;    //记录顺序表的空间大小
	int size;        //记录顺序表当前有效的数据个数
}SL;

代码解析：

1. 结构体中?a?指向的数组类型是我们重定义的SLDataType，这样当我们想创建其它类型的顺序表时只需要对?typedef?后面的类型进行需改即可；
2. size是用来计数的，统计当前顺序表一共有多少个有效元素；
3. capacity是用来表示当前顺序表的容量,当capacity == size表示容量已满。

?4.2🍎初始化和扩容

//初始化和扩容
void SLInit(SL* ps) {
    assert(ps);
	ps->arr = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

void SLCheckCapacity(SL* ps) {
	if (ps->size == ps->capacity) {
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;//如果是扩容是0，则开辟4个int空间，不是则开辟原来空间的两倍
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity * sizeof(SLDataType));
		if (tmp == NULL) {
			perror("realloc fail!");
			exit(1);//退出程序
		}
		//扩容成功
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
}

代码深剖 ：

• 在这里我们需要使用assert对ps进行一下断言，以防传入空指针
• 开辟空间，一定要进行判断是否开辟成功，如果不进行判断直接使用可能会导致程序崩溃。

?扩容思路：

?4.3🍎打印顺序表

代码：

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

4.4🍎顺序表头部插入

代码：

//顺序表的头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x) {
	assert(ps);

	//判断是否扩容
	SLCheckCapacity(ps);

	//旧数据往后挪动一位
	for (int i = ps->size; i > 0; i--) //i = 1
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1]; //ps->arr[1] = ps->arr[0]
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}

图解：

?

?4.5🍎头部删除

代码：

//顺序表的尾部删除
void SLPopFront(SL* ps) {
	assert(ps);
	assert(ps->size);

	//不为空执行挪动操作
	//向前面挪动覆盖
	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}

图解：

?4.6🍎顺序表的尾部插入

尾插时需要先判断顺序表是否满了，满了要先进行扩容才能继续进行扩容。size表示有效元素个数，同时也是顺序表中最后一个元素的后一个位置的下标。成功插入后要对有效数据个数size进行加1操作

代码:

//顺序表的尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x) {
	//断言--粗暴的解决方式
	//assert(ps != NULL);
	assert(ps);

	//if判断--温柔的解决方式
	//if (ps == NULL) {
	//	return;
	//}

	//空间不够，扩容
	SLCheckCapacity(ps);

	//空间足够，直接插入
	ps->arr[ps->size++] = x;
	//ps->size++;
}

图解：

?

4.7🍎顺序表尾删

只需要有效size往前面挪一个覆盖一个，这样有效的数据就会少一个。

代码：

//顺序表的尾部删除
void SLPopBack(SL* ps) {
	assert(ps);
	assert(ps->size);

	//顺序表不为空
	//ps->arr[ps->size - 1] = -1;
	ps->size--;
}

图解：

4.8🍎指定pos下标位置插入数据

//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x) {
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);

	SLCheckCapacity(ps);

	//pos及之后的数据往后挪动一位，pos空出来
	for (int i = ps->size; i > pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1]; //ps->arr[pos+1] = ps->arr[pos]
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

图解：

?

?4.9🍎指定pos下标位置删除数据

代码：

//删除指定位置数据
void SLErase(SL* ps, int pos) {
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);

	//pos以后的数据往前挪动一位
	for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];//ps->arr[i-2] = ps->arr[i-1];
	}
	ps->size--;
}

图解：

?5.🍎项目全部代码

5.1🍎SeqList.h代码

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

//静态顺序表

//#define N 100
//struct SeqList
//{
//	SLDataType a[N];
//	int size;
//};

//动态顺序表

typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* arr; //存储数据的底层结构
	int capacity;    //记录顺序表的空间大小
	int size;        //记录顺序表当前有效的数据个数
}SL;

//typedef struct SeqList SL;

//初始化和销毁
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL* ps); //保持接口一致性

//顺序表的头部/尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);

//顺序表的头部/尾部删除
void SLPopBack(SL* ps);
void SLPopFront(SL* ps);

//指定位置之前插入数据
//删除指定位置数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
void SLErase(SL* ps, int pos);

5.2🍎seqlist.c代码

#include"SeqList.h"
//初始化和扩容
void SLInit(SL* ps) {
	ps->arr = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

void SLCheckCapacity(SL* ps) {
	if (ps->size == ps->capacity) {
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity * sizeof(SLDataType));
		if (tmp == NULL) {
			perror("realloc fail!");
			exit(1);//退出程序
		}
		//扩容成功
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
}

//顺序表的尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x) {
	//断言--粗暴的解决方式
	//assert(ps != NULL);
	assert(ps);

	//if判断--温柔的解决方式
	//if (ps == NULL) {
	//	return;
	//}

	//空间不够，扩容
	SLCheckCapacity(ps);

	//空间足够，直接插入
	ps->arr[ps->size++] = x;
	//ps->size++;
}
//顺序表的头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x) {
	assert(ps);

	//判断是否扩容
	SLCheckCapacity(ps);

	//旧数据往后挪动一位
	for (int i = ps->size; i > 0; i--) //i = 1
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1]; //ps->arr[1] = ps->arr[0]
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}

//顺序表的尾部删除
void SLPopBack(SL* ps) {
	assert(ps);
	assert(ps->size);

	//顺序表不为空
	//ps->arr[ps->size - 1] = -1;
	ps->size--;
}
//顺序表的尾部删除
void SLPopFront(SL* ps) {
	assert(ps);
	assert(ps->size);

	//不为空执行挪动操作
	//向前面挪动覆盖
	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}

//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x) {
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);

	SLCheckCapacity(ps);

	//pos及之后的数据往后挪动一位，pos空出来
	for (int i = ps->size; i > pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1]; //ps->arr[pos+1] = ps->arr[pos]
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}
//删除指定位置数据
void SLErase(SL* ps, int pos) {
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);

	//pos以后的数据往前挪动一位
	for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];//ps->arr[i-2] = ps->arr[i-1];
	}
	ps->size--;
}

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

5.3🍎test.c代码

用来测试结果：

#include"SeqList.h"

void slTest01() {
	SL sl;
	SLInit(&sl);

	//测试代码
	// 
	//顺序表的尾部插入
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);//ctrl+d?
	SLPushBack(&sl, 4);

	//打印
	SLPrint(&sl);      //1 2 3 4

	顺序表的尾部插入
	//SLPushBack(&sl, 5);
	//SLPrint(&sl);
	
	顺序表的头部插入
	//SLPushFront(&sl, 5);
	//SLPushFront(&sl, 6);
	//SLPushFront(&sl, 7);
	//SLPrint(&sl);       //7 6 5 1 2 3 4

	//顺序表的尾部删除
	//SLPopBack(&sl);
	//SLPopBack(&sl);
	//SLPrint(&sl);   //1 2
	
	//顺序表的头部删除
	//SLPopFront(&sl);
	//SLPopFront(&sl);
	//SLPopFront(&sl);
	//SLPopFront(&sl);
	//SLPopFront(&sl);
	//SLPrint(&sl);   //3 4
	
	//指定位置之前插入数据
	//SLInsert(&sl, 0, 100);
	//SLPrint(&sl); //100 1 2 3 4
	//SLInsert(&sl, sl.size, 200);
	//SLPrint(&sl); //100 1 2 3 4 200
	//SLInsert(&sl, 100, 300);
	//SLPrint(&sl);

	//删除指定位置数据
	//SLErase(&sl, 0);
	//SLPrint(&sl);  //2 3 4
	//SLErase(&sl, sl.size - 1);
	SLErase(&sl, 1);
	SLPrint(&sl);//1 3 4
}

int main()
{
	slTest01();
	return 0;
}

?test.c里面的测试代码，有需要的小伙伴可以解开来试一试

好啦，今天就到这里了，都看到这里了，点一个赞吧，感谢观看。