数据结构——顺序表

一串平平无奇的代码2023-07-28 10:05

顺序表的建立

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...

今天我们来实现顺序表及其部分功能函数

前言------什么是顺序表

顺序表是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。

如下图

一、Sequence_table.h头文件的建立

1.头文件的声明

c 复制代码 
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

2.顺序表接口实现

c 复制代码 
typedef int SLDataType;//类型重命名

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;        // 存储有效数据个数
	int capacity;    // 空间容量大小
}SL;

3.管理数据功能函数的声明------初始化、销毁、打印、扩容

c 复制代码 
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL* ps);
void SLCheckCapacity(SL* ps);

4.尾插尾删、头插头删函数的声明

c 复制代码 
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);  //头插
void SLPopBack(SL* ps);                 //头删
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x); //尾插
void SLPopFront(SL* ps);                //尾删




5.定位功能函数的声明

c 复制代码 
// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos);


二、Sequence_table.c功能函数的定义

1.头文件的声明

c 复制代码 
#include"Sequence_table.h"

2.初始化、销毁、打印函数的定义

c 复制代码 
//初始化顺序表
void SLInit(SL* ps)
{
	ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType) * 4);
	if (ps->a == NULL)
	{
		perror("malloc failed");
		exit(-1);
		//return;
	}

	ps->size = 0;
	ps->capacity = 4;
}
//销毁顺序表
void SLDestroy(SL* ps)
{
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}
//打印顺序表
void SLPrint(SL* ps)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		printf("%d ", ps->a[i]);
	}
	printf("\n");
}

3.扩容函数的定义

c 复制代码 
//扩容顺序表
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	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;
	}
}

4.尾插尾删函数的定义

c 复制代码 
//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;
}
//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);
	ps->size--;
}

5.头插头删函数的定义

c 复制代码 
//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	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++;
}
//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);
	for (int i = 1; i <= ps->size - 1; i++) {
		ps->a[i - 1] = ps->a[i];
	}
	ps->size--;
}

6.定位插入删除函数的定义

c 复制代码 
// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x) {
	SLCheckCapacity(ps);

	int end = ps->size - 1;
	for (int i = end; i >= pos-1; i--) {
		ps->a[i + 1] = ps->a[i];
	}
	ps->a[pos-1] = x;
	ps->size++;
}

// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos) {
	assert(ps->size > 0);
	for (int i = pos-1; i < ps->size - 1; i++) {
		ps->a[i] = ps->a[i+1];
	}
	ps->size--;
}

三、Sequence_table_test.c主函数的建立

1.头文件的声明

c 复制代码 
#include"Sequence_table.h"

2 .尾插尾删、定位删除插入函数的调用

c 复制代码 
void TestSeqList1()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(&sl);
	SLInsert(&sl, 5, 0);
	SLPrint(&sl);
	SLErase(&sl, 3);
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

3...头插头删、定位删除插入函数的调用

c 复制代码 
void TestSeqList2()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushFront(&sl, 10);
	SLPushFront(&sl, 20);
	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLInsert(&sl, 3, 0);
	SLPrint(&sl);
	SLInsert(&sl, 5, 0);
	SLPrint(&sl);
	SLErase(&sl, 3);
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

5.主函数的定义

c 复制代码 
int main()
{
    TestSeqList1();
	TestSeqList2();
	return 0;
}

四、代码运行结果演示

c 复制代码 
void TestSeqList1()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPrint(&sl);

	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPushBack(&sl, 6);
	SLPushBack(&sl, 6);
	SLPushBack(&sl, 0);
	SLPushBack(&sl, 0);
	SLPrint(&sl);

	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(&sl);

	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(&sl);

	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPrint(&sl);

	SLDestroy(&sl);
}
c 复制代码 
void TestSeqList2()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPushBack(&sl, 5);
	SLPrint(&sl);

	SLPushFront(&sl, 10);
	SLPushFront(&sl, 20);
	SLPushFront(&sl, 30);
	SLPushFront(&sl, 40);
	SLPrint(&sl);

	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPrint(&sl);

	SLInsert(&sl, 3, 0);
	SLPrint(&sl);
	SLInsert(&sl, 5, 0);
	SLPrint(&sl);

	SLErase(&sl, 3);
	SLPrint(&sl);
	SLErase(&sl, 4);
	SLPrint(&sl);
}

五、Sequence_table完整代码展示

Sequence_table.h

c 复制代码 
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

// 动态顺序表
typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;        // 存储有效数据个数
	int capacity;    // 空间容量大小
}SL;

// 管理数据 -- 增删查改
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL* ps);
void SLCheckCapacity(SL* ps);

// 头插头删 尾插尾删
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopBack(SL* ps);
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopFront(SL* ps);

// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos);

Sequence_table.c

c 复制代码 
#include"Sequence_table.h"

//初始化顺序表
void SLInit(SL* ps)
{
	ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType) * 4);
	if (ps->a == NULL)
	{
		perror("malloc failed");
		exit(-1);
		//return;
	}

	ps->size = 0;
	ps->capacity = 4;
}
//销毁顺序表
void SLDestroy(SL* ps)
{
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}
//打印顺序表
void SLPrint(SL* ps)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		printf("%d ", ps->a[i]);
	}
	printf("\n");
}
//扩容顺序表
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	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;
	}
}

//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;
}
//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);
	ps->size--;
}

//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	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++;
}
//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);
	for (int i = 1; i <= ps->size - 1; i++) {
		ps->a[i - 1] = ps->a[i];
	}
	ps->size--;
}

// 在pos位置插入x
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x) {
	SLCheckCapacity(ps);

	int end = ps->size - 1;
	for (int i = end; i >= pos-1; i--) {
		ps->a[i + 1] = ps->a[i];
	}
	ps->a[pos-1] = x;
	ps->size++;
}

// 删除pos位置的值
void SLErase(SL* ps, int pos) {
	assert(ps->size > 0);
	for (int i = pos-1; i < ps->size - 1; i++) {
		ps->a[i] = ps->a[i+1];
	}
	ps->size--;
}

Sequence_table_test.c

c 复制代码 
#include"Sequence_table.h"

void TestSeqList1()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(&sl);
	SLInsert(&sl, 5, 0);
	SLPrint(&sl);
	SLErase(&sl, 3);
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

void TestSeqList2()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushFront(&sl, 10);
	SLPushFront(&sl, 20);
	SLPopFront(&sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLInsert(&sl, 3, 0);
	SLPrint(&sl);
	SLInsert(&sl, 5, 0);
	SLPrint(&sl);
	SLErase(&sl, 3);
	SLPrint(&sl);
	SLDestroy(&sl);
}

int main()
{
	TestSeqList1();
	TestSeqList2();
	return 0;
}

总结

顺序表在数据结构中是相当简单的内容！

我相信大家一定可以完全掌握的！

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