一.数据结构的定义:
数据结构是计算机存储,组织数据的方式
二.顺序表的概念和结构:
1.线性表
线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列
线性表在逻辑上是线性结构,但是在物理结构上不一定是连续的,线性表在物理上存储的时候,通常以数组和链式结构的形式存储
2.顺序表的分类
顺序表的逻辑结构是线性的,物理结构是连续的
顺序表的底层结构是数组,对数组的封装,实现了对常用的增删改查等接口
(1)静态顺序表
使用定长数组存储元素
结构体包括申请空间的大小和实际有效空间的大小(实际存储了数据的空间)
cpp
#define N 10
typedef int SLDateType;
struct Seqlist
{
SLDateType a[N];//实际申请空间
int size;//有效空间
};
缺陷:空间给少了不够用,导致数据丢失,给多了会造成空间浪费
(2)动态顺序表
cpp
typedef int SLDateType;
typedef struct SeqList
{
SLDateType* 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;//使用typedef重命名结构体可以方便使用
3.动态顺序表的实现
cpp
typedef int SLDateType;
typedef struct SeqList
{
SLDateType* arr;
int capacity;
int size;
}SL;
(1)顺序表初始化:
cpp
void SLInit(SL *sl)
{
sl->arr = NULL;
sl->size = sl->capacity = 0;
}
(2)顺序表尾部插入:
cpp
void SLOPushBack(SL *sl,SLDateType x)
{
if(sl == NULL)
return;
//空间不够,扩容
SLCheckCapacity(sl);
//空间足够,直接插入
sl->arr[sl->size] = x;
sl->size++;
}
(3)顺序表扩容:
扩容的方法:1.一次扩充一个空间,防止造成空间的浪费
2.一次扩容固定大小的空间
3.成倍数增加(扩容效率最高)
cpp
void SLCheckCapacity(SL *sl)
{
if(sl->size == sl->capacity)
{
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);//扩容失败直接中断程序
}
//扩容成功
ps->arr = tmp;
ps->capacity = newCapacity;
}
}
(4)打印顺序表
cpp
void SLPrint(SL *sl)
{
for(int i = 0;i < ps->size;i++)
{
printf("%d",ps->arr[i]);
}
printf("\n");
}
(5)顺序表头部插入
如果直接经数据放在头部,则原本的头部数据会丢失,因此需要将数据集体后移
为防止数据丢失,因该采取从尾部开始后移的策略
cpp
void SLOPushFront(SL *sl,SLDateType X)
{
if(sl == NULL)
return;
//空间不够,扩容
SLCheckCapacity(sl);
//空间足够,旧数据后移一位
for(int i = sl->size;i > 0;i--)
{
sl->arr[i] = ps->arr[i - 1];
}
sl->arr[0] = x;
sl->size++;
}
(6)顺序表尾部删除
cpp
void SLPopBack(SL *sl)
{
//顺序表为空
if(ps == 0)
return;
if(ps->size == 0)
return;
//顺序表不为空
ps->size--;
}
注意:因为size是指有效空间,因此只要令size--,就可以实现尾部的删除,位于size外的数据无法被访问
(7)顺序表头部删除
cpp
void SLPopFront(SL *sl)
{
//顺序表为空
if(ps == 0)
return;
if(ps->size == 0)
return;
//顺序表不为空
for(int i = 0;i < sl->size - 1;i++)
sl->a[i] = sl->a[i+1];
sl->size--;
}
(8)任意位置插入数据
cpp
void SLInsert(SL *sl,int pos,SLDateType x)
{
if(sl == NULL)
return;
if(pos < 0 || pos > sl->size)
return;
SLCheckCapacity(sl);
//pos及以后的数据后移一位,pos空出
for(int i = sl->size;i > pos;i--)
{
sl->arr[i] = sl->arr[i - 1];
}
sl->arr[pos] = x;
ps->size++;
}
(9)任意位置删除数据
cpp
void SLDestory(SL *sl,int pos)
{
//判断是否为空
if(sl == NULL)
return;
if(pos < 0 || pos < sl->size)
return;
//向前移
for(int i = pos+1;i < sl->size - 1;i++)
{
sl->arr[i] = sl->arr[i + 1];
}
sl->size--;
}
(10)在顺序表中查找
cpp
int SLFind(SL *sl,SLDateType x)
{
if(sl == NULL)
return;
for(int i = 0; i < sl->size,i++)
{
if(sl->arr[i] == x)
return i;
}
return -1;//表示没有找到
}
(10)顺序表的销毁
cpp
void SLDestory(SL *sl)
{
if(sl == NULL)
return;
if(sl->arr != NULL)
free(sl->arr);
sl->arr = NULL;
sl->size = sl->capacity = 0;
}