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一、数据结构之顺序表/链表
1.数据结构相关概念
1.1什么是数据结构
数据结构是由"数据"和"结构"两词组合而来。
什么是数据？常见的数值1、2、3、4...、教务系统里保存的用户信息（姓名、性别、年龄、学历等等）、网页里肉眼可以看到的信息（文字、图片、视频等等），这些都是数据。
什么是结构？
当我们想要使用大量同一类型的数据时，通过手动定义大量的独立的变量对于程序来说，可读性非常差，我们可以借助数组这样的数据结构将大量的数据组织在一起，结构也可以理解为组织数据的方式。
概念：++数据结构是计算机存储、组织数据的方式++ 。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。数据结构反映数据的内部构成。
总结：
- 能够存储数据（如顺序表、链表等结构）
- 存储的数据能够方便查找
1.2为什么需要数据结构
通过数据结构，能够有效将数据组织和管理在一起。按照我们的方式任意对数据进行增删改查等操作。
最基础的数据结构：数组。
有了数组，为什么还要学习其他的数据结构？
假定数组有10个空间，已经使用了5个，向数组中插入数据步骤：
求数组的长度，求数组的有效数据个数，向下标为数据有效个数的位置插入数据（注意：这里是否要判断数组是否满了，满了还能继续插入吗）...
假设数据量非常庞大，频繁的获取数组有效数据个数会影响程序执行效率。
结论：最基础的数据结构能够提供的操作已经不能完全满足复杂算法实现，于是就有了我们的顺序表。
二、顺序表
1.顺序表的概念及结构
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...
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.顺序表分类
- 顺序表和数组的区别
++顺序表的底层结构是数组，对数组的封装，实现了常用的增删改查等接口++ - 顺序表分类
静态顺序表
概念：使用定长数组存储元素
静态顺序表缺陷：空间给少了不够用，给多了造成空间浪费
动态顺序表
3.动态顺序表的实现
c
Seqlist.h//函数的声明以及定义#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLDataType;
// 动态顺序表 -- 按需申请
typedef struct SeqList
{
SLDataType* a;
int size; // 有效数据个数
int capacity; // 空间容量
}SL;
//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);
//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//顺序表的尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表的头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表打印
void SLPrint(SL* ps);
//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//指定位置删除数据
void SLErase(SL* ps, int pos);
//查找数据
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);
c
Seqlist.c//函数具体实现方法#include "Seqlist.h"
//初始化顺序表
void SLInit(SL* ps)
{
ps->a = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
assert(ps);
//判断是否有内存空间
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
//判断内存空间是否已满
if (ps->size == ps->capacity)
{
int* tmp = (int*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDataType));
if (tmp == NULL)
{
perror(realloc);
exit(1);
}
//创建成功
ps->a = tmp;//把申请好的空间继续交给arr来维护
ps->capacity = newcapacity;
}
}
//顺序表的尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
SLCheckCapacity(ps);
//插入到当前下标为size的位置，然后size++
ps->a[ps->size++] = x;
}
//顺序表的头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
SLCheckCapacity(ps);
//已有的数据往后挪动一位
for (int i = ps->size; i >0 ; i--)
{
ps->a[i] = ps->a[i - 1];
}
ps->a[0] = x;
++ps->size;
}
//打印顺序表数据
void SLPrint(SL* ps)
{
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
printf("%d ", ps->a[i]);
}
printf("\n");
}
//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)//pos是指定的下标位置
{
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
SLCheckCapacity(ps);
for (int i = ps->size; i >pos; i--)
{
ps->a[i] = ps->a[i - 1];
}
ps->a[pos] = x;
ps->size++;
}
//指定位置删除数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)
{
ps->a[i] = ps->a[i + 1];
}
ps->size--;
}
//查找数据
int SLFind(SL* ps, SLDataType pos)
{
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
if (pos == ps->a[i])
return i;
}
return -1;
}
//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{
if (ps->a)
{
free(ps->a);
}
ps->a = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
c
text.c//测试用例#include "Seqlist.h"
void Test01()
{
SL p;//创建顺序表
SLInit(&p);
//尾插测试
SLPushBack(&p, 3);
SLPushBack(&p, 4);
//头插测试
SLPushFront(&p, 2);
SLPushFront(&p, 1);
//打印顺序表数据
SLPrint(&p);
//指定位置之前插入数据
SLInsert(&p, 0, 99);
SLInsert(&p, 4, 99);
SLPrint(&p);
//指定位置删除数据
SLErase(&p, 0);
SLErase(&p, 2);
SLErase(&p, 3);
SLPrint(&p);
//查找数据
int ret = SLFind(&p, 3);
if (ret < 0)
printf("没找到\n");
else
printf("找到了,下标为%d\n", ret);
//顺序表的销毁
SLDestroy(&p);
}
int main()
{
Test01();
return 0;
}
下一篇文章会讲到顺序表在通讯录项目中的应用，欲知后事如何，请听下回分解，看到这里，别忘了给博主一键三连哟~❤️谢谢宝子们！