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。
- 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
顺序表
概念
- 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
一般可以分为
-
静态顺序表：使用定长数组存储元素
#define N 1000
typedef int SLDataType;typedef struct SeqList //对类型进行重命名，方便后续变换类型
{
SLDataType array[N]; //定长数组
size_t size; //有效数据个数
}SL; -
动态顺序表：使用动态开辟的数组存储
SeqList.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
SLDataType* array; //指向动态开辟的数组
size_t size; //有效数据个数
size_t capacity; //容量空间的大小
}SL;
初始化
-
每次调用接口，要判断传入的指针是不是空指针
void SLInit(SL* ps)
{
assert(ps);ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType)*4); if (ps->a == NULL) { perror("malloc failed"); exit(-1); //程序直接在这里结束 } ps->size = 0; ps->capacity = 0;}
-
动态内存，用malloc开辟空间，先开4个
-
检查malloc出的地址是否为空指针
-
将size和capacity初始化为0
销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{
assert(ps);
free(ps-> a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->size = 0;
}
- 直接释放掉malloc的空间，将a指针置为NULL
- 将size和capacity置为0
打印
void SLPrint(SL* ps)
{
assert(ps);
for (int i = 0; i < ps-> size; i++)
{
printf("%d ", ps->a[i]);
}
printf("\n");
}
- 从下标0开始往右遍历，直到最后一个元素，即size-1
扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
assert(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;
}
}
- 当size等于capacity时，realloc，重新开辟空间，一般扩2倍容量
尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
assert(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;
}
ps->a[ps->size] = x;
ps->size++;
}
- 在下标size处插入值，size++，如果size等于capacity，就扩容
尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{
assert(ps);
//if (ps->size == 0)
// return;
assert(ps->size > 0);
ps->size--;
}
- 直接size--，覆盖掉尾部的元素
- 断言size，size不能减为负数
头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
assert(ps);
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++;
}
需要整体元素往右挪动
而且只能从右往左开始遍历，反过来会覆盖没有处理的元素
end从size-1开始
把当前元素往右移动一格，传给end+1
end--，往前一格
直到end=0
把x传进来，size++
当size=capacity时，就需要扩容
头删
void SLPopFront(SL* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->size > 0);
int begin = 1;
while (begin < ps->size)
{
ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
++begin;
}
ps->size--;
}
从左往右，挨个往左移动
begin从下标1开始
把begin的内容覆盖给begin-1
begin++
直到begin=size-1
size--
查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{
assert(ps);
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
if (ps->a[i] == x)
{
return i;
}
}
return -1;
}
- 依次遍历每个元素，找到以后，返回下标，否则返回-1
插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
SLCheckCapacity(ps);
int end = ps->size - 1;
while (end >= pos)
{
ps->a[end + 1] = ps->a[end];
--end;
}
ps->a[pos] = x;
ps->size++;
}
- 先判断pos是否合法，pos可以等于size，因为可以尾插
end从size-1开始
当end大于等于pos时，end开始循环
将end传给end+1
end--，往左移动
直到end=pos
将x传给pos，size++
当pos直接等于size时，相当于尾插
等于0时，相当于头插
删除
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
int begin = pos + 1;
while (begin < ps->size)
{
ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
++begin;
}
ps->size--;
}
- 同样判断pos是否合法
begin从pos+1开始
将begin传给begin-1
begin++
直到begin=size-1
size--
当pos等于size-1时，相当于尾删
等于0时，相等于头删
修改
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
ps->a[pos] = x;
}
- 判断pos的合法性，直接通过数组下标修改
声明定义分离实现
SeqList.h
//管理数据 -- 增删查改
//初始化
void SLInit(SL* ps);
//销毁
void SLDestroy(SL* ps);
//打印
void SLPrint(SL* ps);
//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//尾删
void SLPopBack(SL* ps);
//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//头删
void SLPopFront(SL* ps);
//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);
//插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//删除
void SLErase(SL* ps, int pos);
//修改
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x);
SeqList.c
#include "SeqList.h"
void SLInit(SL* ps)
{
assert(ps);
ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType)*4);
if (ps->a == NULL)
{
perror("malloc failed");
exit(-1); //程序直接在这里结束
}
ps->size = 0;
ps->capacity = 0;
}
void SLDestroy(SL* ps)
{
assert(ps);
free(ps-> a);
ps->a = NULL;
ps->capacity = ps->size = 0;
}
void SLPrint(SL* ps)
{
assert(ps);
for (int i = 0; i < ps-> size; i++)
{
printf("%d ", ps->a[i]);
}
printf("\n");
}
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
assert(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;
}
}
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
assert(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;
}
ps->a[ps->size] = x;
ps->size++;
}
void SLPopBack(SL* ps)
{
assert(ps);
//if (ps->size == 0)
// return;
assert(ps->size > 0);
ps->size--;
}
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
assert(ps);
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++;
}
void SLPopFront(SL* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->size > 0);
int begin = 1;
while (begin < ps->size)
{
ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
++begin;
}
ps->size--;
}
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{
assert(ps);
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
if (ps->a[i] == x)
{
return i;
}
}
return -1;
}
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
SLCheckCapacity(ps);
int end = ps->size - 1;
while (end >= pos)
{
ps->a[end + 1] = ps->a[end];
--end;
}
ps->a[pos] = x;
ps->size++;
}
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
int begin = pos + 1;
while (begin < ps->size)
{
ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
++begin;
}
ps->size--;
}
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
ps->a[pos] = x;
}