线性表--顺序表

目录

1.什么是顺序表

2.动态顺序表实现

2.1动态顺序表结构体

2.2初始化

2.3打印验证函数

2.4判断是否扩容，按需扩容

2.5头插/尾插

?2.6头删/尾删

?2.7指定位置插入数据/指定位置删除数据

3.动态顺序表代码

---

1.什么是顺序表

线性表是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、字符串等，在逻辑结构上呈线性，在物理结构（存储）上不一定线性。顺序表是线性表的一种，在逻辑结构上呈线性，在物理结构（存储）也是线性的，因为底层结构是数组，加上增删查改等功能封装在一起形成顺序表，顺序表分成静态顺序表和动态顺序表。

2.动态顺序表实现

2.1动态顺序表结构体

?SLDataType是类型重命名，便于替换类型；

size是有效数据个数，也是一种重要下标，即为最后一个有效数据的下一个下标；

capacity是arr空间容量；

2.2初始化

?要初始化后才能后续使用该结构体，用完后进行销毁；

2.3打印验证函数

?便于后续验证直接使用；

2.4判断是否扩容，按需扩容

?当空间容量不够时（即空间容量与有效数据值相等），就需要扩容，起始空间容量扩容4，后面的扩容按原空间容量的2倍或者1.5倍的原则扩容；

使用中间指针判断是否扩容成功，失败退出程序，成功就将原指针更新为中间指针，并更新扩容后的空间容量；

2.5头插/尾插

?头插分为三种情况：

?注意后移形式，避免覆盖到后续后移数据；

尾插分三种情况：

?2.6头删/尾删

?头删分两种情况：

?

?尾删：

?2.7指定位置插入数据/指定位置删除数据

pos是插入下标:

?

?

3.动态顺序表代码

具体代码如下：

//头文件 SeqList.h


#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLDataType;//便于类型替换


//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* arr;//存储数据的底层结构
	int size;     //有效数据个数
	int capacity; //空间容量
}SL;

静态顺序表
//#define N 10
//typedef struct SeqList
//{
//	SLDataType arr[N];//定长数组
//	int size;       //有效数据个数
//}SL;


//初始化和销毁
void SLInit(SL* ps);
void SLDestory(SL* ps);
//打印验证
void SLPrint(SL* ps);


//顺序表头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);


//判断是否需要扩容，需要进行扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);


//顺序表的头删
void SLPopFront(SL* ps);
//顺序表的尾删
void SLPopBack(SL* ps);


//指定位置插入数据，后面数据存在就后移
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//删除指定位置数据,后面数据存在就前移
void SLErase(SL* ps, int pos);

//SeqList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "SeqList.h"


//初始化和销毁
void SLInit(SL* ps)
{
	ps->arr = NULL;              //初始化为空指针 
	ps->size = ps->capacity = 0; //初始化什么都没有，所以为0
}
void SLDestory(SL* ps)
{
	free(ps->arr);
	ps->arr = NULL;
}
//打印验证
void SLPrint(SL* ps)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}
	printf("\n");
}


//判断是否需要扩容，需要进行扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	if (ps->size == ps->capacity)//有效数据个数与空间容量相等的时候，要插入需要先扩容
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;//起始空间容量为0，则第一次扩容4个，扩容原则扩容原空间容量的2倍或1.5倍
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity * sizeof(SLDataType));//中间指针接收扩容后的地址
		if (tmp == NULL)//扩容失败
		{
			perror("Realloc Fail!");
			exit(1);//意外退出
		}
		ps->arr = tmp;//扩容成功
		ps->capacity = newCapacity;//更新扩容后的空间容量
	}
}


//顺序表头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);//或者if(ps == NULL) { return; }
	//若空间不够，需要扩容
	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size; i > 0; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}
//顺序表尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	//若空间不够，需要扩容
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->arr[ps->size] = x;
	ps->size++;
}


//顺序表的头删
void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);//顺序表为空不能再删了

	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)//向前覆盖
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;//有效数据减1
}
//顺序表的尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);//顺序表为空不能再删了

	ps->size--;//直接减去最后一位的有效数据
}


//指定位置插入数据，后面数据存在就后移
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);

	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size; i > pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}
//删除指定位置数据,后面数据存在就前移
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--;
}

//测试，project.c


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "SeqList.h"

void test()
{
	SL ps;
	SLInit(&ps);
	SLPushFront(&ps, 5);
	SLPushFront(&ps, 4);
	SLPushFront(&ps, 3);
	SLPushFront(&ps, 2);
	SLPushFront(&ps, 1);
	SLPrint(&ps);
	SLPushBack(&ps, 6);
	SLPushBack(&ps, 7);
	SLPushBack(&ps, 8);
	SLPushBack(&ps, 9);
	SLPushBack(&ps, 10);
	SLPrint(&ps);
	SLPopFront(&ps);
	SLPopFront(&ps);
	SLPrint(&ps);
	SLPopBack(&ps);
	SLPopBack(&ps);
	SLPrint(&ps);
	SLInsert(&ps, 0, 1);
	SLInsert(&ps, 1, 2);
	SLInsert(&ps, 8, 9);
	SLInsert(&ps, 9, 10);
	SLPrint(&ps);
	SLErase(&ps, 4);
	SLErase(&ps, 7);
	SLPrint(&ps);
	SLInsert(&ps, 4, 5);
	SLInsert(&ps, 7, 9);
	SLPrint(&ps);
	SLDestory(&ps);
}

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