【数据结构】二、线性表:1.顺序表的定义与实现(静态分配、动态分配)

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线性表linear list

线性表是具有相同数据类型 的n (n≥0)个数据元素的有限序列 ,其中n为表长 ,当n=0时线性表是一个空表

若用L命名线性表,则其一般表示为:
L = ( a 1 , a 2 , . . . , a i , a i + 1 , . . . , a n ) L = (a^1, a^2,... , a^i, a^i+1,..., a^n) L=(a1,a2,...,ai,ai+1,...,an)

  • a i a^i ai是线性表中的"第i个"元素线性表中的位序
  • a 1 a^1 a1是表头元素 ; a n a^n an是表尾元素
  • 除第一个元素外,每个元素有且仅有一个直接前驱 ;除最后一个元素外,每个元素有且仅有一个直接后继
  • 数据类型相同,每个数据元素所占空间一样大。

存储、物理结构:

  1. 顺序表(顺序存储)
  2. 链表(链式存储)
    • 单链表
    • 双链表
    • 循环链表
    • 静态链表

基本操作

InitList(&L):初始化表。构造一个空的线性表L,分配内存空间。

DestroyList(&L):销毁 操作。销毁线性表,并释放 线性表L所占用的内存空间

Listinsert(&L,i,e):插入操作。在表L中的第i个位置上插入指定元素e。

ListDelete(&L,i,&e):删除操作。删除表L中第i个位置的元素,并用e返回删除元素的值。

LocateElem(L,e):按值查找操作。在表L中查找具有给定关键字值的元素。

GetElem(L,i):按位查找操作。获取表L中第i个位置的元素的值。

其他常用操作:

Length(L):求表长。返回线性表L的长度,即L中数据元素的个数。

PrintList(L):输出操作。按前后顺序输出线性表L的所有元素值。

Empty(L):判空操作。若L为空表,则返回true,否则返回false。

1.顺序表

顺序表:用顺序存储的方式实现线性表。

顺序存储:把逻辑上相邻的元素存储在物理位置上也相邻的存储单元中,元素之间的关系由存储单元的邻接关系来体现。

所以,设线性表第一个元素的存放位置是LOC(L)

LOC 是 location 的缩写

那么,第二个元素就是LOC(L)+数据元素的大小;第三个元素就是LOC(L)+数据元素的大小*2

判断一个数据的大小:

c 复制代码
sizeof(int) = 4B
1.1静态分配

静态分配的实现方式

c 复制代码
#define MaxSize 10 			//定义最大长度 10
typedef struct{				
    ElemType data[MaxSize];	//用静态的"数组"存放数据元素
    int length; 			//顺序表的当前长度
}SqList;					//顺序表的类型定义(静态分配方式)

具体代码:

c 复制代码
#include <stdio.h>
#define MaxSize 10		//定义最大长度

typedef struct{	
	int data[MaxSize];	//用静态的"数组"存放数据元素
    int length;			//顺序表的当前长度(总长度)
}SaList;				//顺序表的类型定义


//基本操作:初始化一个顺序表
void InitList(SqList &L){
    for(int i=0; i<MaxSize; i++) //MaxSize是顺序表的最大长度L.length
        L.data[i]=0;	//将所有数据元素设置为默认初始值0
    L.length=0;			//顺序表初始长度为0
}

int main() {
    SqList L;		//声明一个顺序表L
    InitList(L);	//初始化顺序表L
    //....未完待续,后续操作
    return 0;
}
1.2动态分配

动态分配的实现方式

c 复制代码
#define InitSize 10		//顺序表的初始长度
typedef struct{
    ElemType *data;		//指示动态分配数组的指针
    int Maxsize;		//顺序表的最大容量
    int length;			//顺序表的当前长度
} SeqList;				//顺序表的类型定义(动态分配方式)

内存分配:

c 复制代码
#include<stdlib.h>
int *p = (int*)malloc(sizeof(int));	//让系统为p选择一个内存空间。
//因为int大小是4,所以也等于
int *p = (int*)malloc(4);

free(p);	//释放

具体代码:

c 复制代码
#include<stdlib.h>
#define InitSize 10 //默认的最大长度
typedef struct{
    int *data;		//指示动态分配数组的指针
    int MaxSize;	//顺序表的最大容量
    int length;		//顺序表的当前长度
}SeqList;

void InitList(SeqList &L){
    //用malloc函数申请一片连续的存储空间
    L.data=(int*)malloc(InitSize*sizeof(int));
    L.length=0;
    L.MaxSize=InitSize;
}

//增加动态数组的长度
void IncreaseSize(SeqList &L, int len){
	int *p = L.data;
	L.data = (int*)malloc((L.MaxSize+len)*sizeof(int));
	for(int i=0; i<L.length; i++){
		L.data[i] = p[i];		//将数据复制到新区域
	}
	L.MaxSize = L.MaxSize+len;	//顺序表最大长度增加len
	free(p);					//释放原来的内存空间
}

int main(){
    SeqList L;//声明一个顺序表
    InitList(L);//初始化顺序表
    //...往顺序表中随便插入几个元素...
    IncreaseSize(L, 5);
    return 0;
}
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