C语言相关简单数据结构:顺序表

目录

1.顺序表的概念及结构

[1.1 线性表](#1.1 线性表)

如何理解逻辑结构和物理结构?

[1.2 顺序表分类](#1.2 顺序表分类)

顺序表和数组的区别:

顺序表分类:

静态顺序表

动态顺序表

[1.3 动态顺序表的实现](#1.3 动态顺序表的实现)

初始化

尾插

头插

尾删

头删

在指定位置之前插入数据

删除指定位置的数据

顺序表的查找

最终代码:

test.c

SeqList.h

SeqList.c

2.顺序表实现通讯录

[2.1 基于动态顺序表实现通讯录](#2.1 基于动态顺序表实现通讯录)

[2.1.1 功能要求](#2.1.1 功能要求)

[2.2 代码的实现:](#2.2 代码的实现:)

1.建立五个文件

2.将顺序表结构体的类型,int改为通讯录结构体自定义类型

顺序表

通讯录

[3.给通讯录结构体改名为typedef SL contact](#3.给通讯录结构体改名为typedef SL contact)

4.对于SeqList.h和Contact.h头文件包含的处理

5.列出通讯录的功能

6.通讯录的初始化和销毁

7.通讯录的添加数据

8.通讯录删除

9.展示通讯录数据

10.通讯录的修改和查找

11.打印菜单

最终代码

test.c

Contact.h

Contact.c


1.顺序表的概念及结构

1.1 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,常⻅的线性表: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。案例:蔬菜分为绿叶类、⽠类、菌菇类。线性表指的是具有部分相同特性的⼀类数据结构的集合

如何理解逻辑结构和物理结构?

物理结构:在内存中存储的形式,不一定连续

逻辑结构:肉眼可以看到的,我们想象出来的数据结构,人为想象的,连续的

顺序表是物理结构和逻辑结构都连续的一种线性表

1.2 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:使⽤定⻓数组存储元素

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

1.3 动态顺序表的实现

初始化

尾插

头插

尾删

头删

在指定位置之前插入数据

删除指定位置的数据

顺序表的查找

最终代码:

test.c
cs 复制代码
#include"SeqList.h"

void SLTest01()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPrint(sl);//1 2 3 4

	//SLPushFront(&sl, 5);
	//SLPushFront(&sl, 6);

	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(sl);//1 2 3 
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(sl);
	SLPopBack(&sl);
	SLPrint(sl);
	SLPopFront(&sl);
	SLPrint(sl);
	//...........
	SLDestroy(&sl);
}

void SLTest02()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 3);
	SLPushBack(&sl, 4);
	SLPrint(sl);//1 2 3 4
	//测试指定位置之前插入数据
	//SLInsert(&sl, 1, 99);
	//SLInsert(&sl, sl.size, 88);

	//测试删除指定位置的数据
	//SLErase(&sl, 1);
	//SLPrint(sl);//1 3  4

	//测试顺序表的查找
	int find = SLFind(&sl, 40);
	if (find < 0)
	{
		printf("没有找到!\n");
	}
	else {
		printf("找到了!下标为%d\n",find);
	}
	SLDestroy(&sl);
}


int main()
{
	SLTest01();
	SLTest02();
	return 0;
}
SeqList.h
cs 复制代码
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//定义顺序表的结构

//#define N 100
//
////静态顺序表
//struct SeqList
//{
//	int arr[N];
//	int size;//有效数据个数
//};

typedef int SLDataType;
//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* arr;
	int size; //有效数据个数
	int capacity; //空间大小
}SL;

//typedef struct SeqList SL;

//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);
//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL s);

//头部插入删除 / 尾部插入删除
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);//尾插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);//头插

void SLPopBack(SL* ps);//尾删
void SLPopFront(SL* ps);//头删

//指定位置之前插入/删除数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
void SLErase(SL* ps, int pos);
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);
SeqList.c
cs 复制代码
#include"SeqList.h"
void SLInit(SL* ps)
{
	ps->arr = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}
//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{
	if (ps->arr) //等价于  if(ps->arr != NULL)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	//插入数据之前先看空间够不够
	if (ps->capacity == ps->size)
	{
		//申请空间
		//malloc calloc realloc  int arr[100] --->增容realloc
		//三目表达式
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newCapacity * sizeof(SLDataType));//要申请多大的空间
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail!");
			exit(1);//直接退出程序,不再继续执行
		}
		//空间申请成功
		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
}
//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	////温柔的解决方式
	//if (ps == NULL)
	//{
	//	return;
	//}
	assert(ps); //等价与assert(ps != NULL)

	//ps->arr[ps->size] = x;
	//++ps->size;
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->arr[ps->size++] = x;
}
//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	//先让顺序表中已有的数据整体往后挪动一位
	for (int i = ps->size; i > 0; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];//arr[1] = arr[0]
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}

void SLPrint(SL s)
{
	for (int i = 0; i < s.size; i++)
	{
		printf("%d ", s.arr[i]);
	}
	printf("\n");
}
void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	//顺序表不为空
	//ps->arr[ps->size - 1] = -1;
	--ps->size;
}
void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);

	//数据整体往前挪动一位
	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1]; //arr[size-2] = arr[size-1]
	}
	ps->size--;
}


//在指定位置之前插入数据
// 1 2   size = 2
//pos 0 -1 100000
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
	//插入数据:空间够不够
	SLCheckCapacity(ps);
	//让pos及之后的数据整体往后挪动一位
	for (int i = ps->size; i > pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];//arr[pos+1] = arr[pos]
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}
//删除指定位置的数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);

	for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}
//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
		{
			//找到啦
			return i;
		}
	}
	//没有找到
	return -1;
}

2.顺序表实现通讯录

2.1 基于动态顺序表实现通讯录

C语⾔基础要求:结构体、动态内存管理、顺序表、⽂件操作

2.1.1 功能要求

1)⾄少能够存储100个⼈的通讯信息

2)能够保存⽤⼾信息:名字、性别、年龄、电话、地址等

3)增加联系⼈信息

4)删除指定联系⼈

5)查找制定联系⼈

6)修改指定联系⼈

7)显⽰联系⼈信息

2.2 代码的实现:

1.建立五个文件

分别为SeqList.c和SeqList.h,这两个是通讯录的底层文件;Contact.c和Contact.h,这两个函数是通讯录的实现文件;test.c是测试函数

2.将顺序表结构体的类型,int改为通讯录结构体自定义类型

顺序表

SeqList.h

通讯录

Contact.h

3.给通讯录结构体改名为typedef SL contact

4.对于SeqList.h和Contact.h头文件包含的处理

因为SeqList.h中包含了Contact.h所以可以直接使用重命名peoInfo

因为Contact.h没有包含SeaList.h所以找不到顺序表的结构体,但是SeqList.h已经包含了Contact.h不能相互包含头文件,会报错,所以要在Contact.h前置声明struct SeqList;所以typedef struct SeqList Contact;这样才能找到SL

由以上两步通讯录的实现和顺序表有了连接

5.列出通讯录的功能

6.通讯录的初始化和销毁

在Contact.c包含头文件SeqList.h

通讯录的初始化和销毁就是顺序表的初始化和销毁

测试,通过调试观察

7.通讯录的添加数据

将姓名、性别、年龄、电话号码、地址储存进通讯录的结构体,注意:只要年龄是int类型的,所以要&,其他的都是数组,数组名表示首元素地址;然后调用头插/尾插函数(自定义都能实现)

测试,通过调试观察

8.通讯录删除

通讯录的删除就是顺序表的删除,调用顺序表的删除函数,调用指定删除函数,不是头删也不是尾删

测试,通过调试观察

9.展示通讯录数据

测试,直接打印

10.通讯录的修改和查找

测试,直接打印

11.打印菜单

最终代码

test.c
cs 复制代码
#include"SeqList.h"

void menu()
{
	printf("******************通讯录******************\n");
	printf("*******1.增加联系人   2.删除联系人********\n");
	printf("*******3.修改联系人   4.查找联系人********\n");
	printf("*******5.展示联系人   0.   退出  *********\n");
	printf("******************************************\n");
}

int main()
{
	int op = -1;
	Contact con;
	ContactInit(&con);

	do {
		menu();
		printf("请选择您的操作:\n");
		scanf("%d", &op);

		//要根据对应的op执行不同的操作
		switch (op)
		{
		case 1:
			ContactAdd(&con);
			break;
		case 2:
			ContactDel(&con);
			break;
		case 3:
			ContactModify(&con);
			break;
		case 4:
			ContactFind(&con);
			break;
		case 5:
			ContactShow(&con);
			break;
		case 0:
			printf("退出通讯录....\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误,请重新选择您的操作!\n");
			break;
		}
	} while (op != 0);

	ContactDesTroy(&con);
	return 0;
}
Contact.h
cs 复制代码
#pragma once
#define NAME_MAX 20
#define GENDER_MAX 10 
#define TEL_MAX 20
#define ADDR_MAX 100
//定义联系人数据 结构
//姓名 性别 年龄 电话 地址
typedef struct personInfo
{
	char name[NAME_MAX];
	char gender[GENDER_MAX];
	int age;
	char tel[TEL_MAX];
	char addr[ADDR_MAX];
}peoInfo;


//要用到顺序表相关的方法,对通讯录的操作实际就是对顺序表进行操作
//给顺序表改个名字,叫做通讯录
typedef struct SeqList Contact; //sl
//通讯录相关的方法

//通讯录的初始化
void ContactInit(Contact* con);
//通讯录的销毁
void ContactDesTroy(Contact* con);
//通讯录添加数据
void ContactAdd(Contact* con);
//通讯录删除数据
void ContactDel(Contact* con);
//通讯录的修改
void ContactModify(Contact* con);
//通讯录查找
void ContactFind(Contact* con);
//展示通讯录数据
void ContactShow(Contact* con);
Contact.c
cs 复制代码
#include"Contact.h"
#include"SeqList.h"

//通讯录的初始化
void ContactInit(Contact* con)//sl
{
	//实际上要进行的是顺序表的初始化
	//顺序表的初始化已经实现好了
	SLInit(con);
}
//通讯录的销毁
void ContactDesTroy(Contact* con)
{
	SLDestroy(con);
}
//通讯录添加数据
void ContactAdd(Contact* con)
{
	//获取用户输入的内容:姓名+性别+年龄+电话+地址
	peoInfo info;
	printf("请输入要添加的联系人姓名:\n");
	scanf("%s", info.name);

	printf("请输入要添加的联系人性别:\n");
	scanf("%s", info.gender);

	printf("请输入要添加的联系人年龄:\n");
	scanf("%d", &info.age);

	printf("请输入要添加的联系人电话:\n");
	scanf("%s", info.tel);

	printf("请输入要添加的联系人住址:\n");
	scanf("%s", info.addr);

	//往通讯录中添加联系人数据
	SLPushBack(con, info);
}

int FindByName(Contact* con, char name[])
{
	for (int i = 0; i < con->size; i++)
	{
		if (0 == strcmp(con->arr[i].name, name))
		{
			//找到了
			return i;
		}
	}
	//没有找到
	return -1;
}

//通讯录删除数据
void ContactDel(Contact* con)
{
	//要删除的数据必须要存在,才能执行删除操作
	//查找
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要删除的联系人姓名:\n");
	scanf("%s", name);

	int find = FindByName(con, name);
	if (find < 0)
	{
		printf("要删除的联系人数据不存在!\n");
		return;
	}
	//要删除的联系人数据存在--->知道了要删除的联系人数据对应的下标
	SLErase(con, find);
	printf("删除成功!\n");
}
//展示通讯录数据
void ContactShow(Contact* con)
{
	//表头:姓名  性别 年龄 电话  地址
	printf("%s %s %s %s %s\n", "姓名", "性别", "年龄", "电话", "地址");
	//遍历通讯录,按照格式打印每个联系人数据
	for (int i = 0; i < con->size; i++)
	{
		printf("%3s %3s %3d %3s %3s\n", //手动调整一下格式
			con->arr[i].name,
			con->arr[i].gender,
			con->arr[i].age,
			con->arr[i].tel,
			con->arr[i].addr
		);
	}
}
//通讯录的修改
void ContactModify(Contact* con)
{
	//要修改的联系人数据存在
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要修改的用户姓名:\n");
	scanf("%s", name);

	int find = FindByName(con, name);
	if (find < 0)
	{
		printf("要修改的联系人数据不存在!\n");
		return;
	}
	//直接修改
	printf("请输入新的姓名:\n");
	scanf("%s", con->arr[find].name);

	printf("请输入新的性别:\n");
	scanf("%s", con->arr[find].gender);

	printf("请输入新的年龄:\n");
	scanf("%d", &con->arr[find].age);

	printf("请输入新的电话:\n");
	scanf("%s", con->arr[find].tel);

	printf("请输入新的住址:\n");
	scanf("%s", con->arr[find].addr);

	printf("修改成功!\n");
}
//通讯录查找
void ContactFind(Contact* con)
{
	//11

	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要查找的联系人姓名\n");
	scanf("%s", name);

	int find = FindByName(con, name);
	if (find < 0)
	{
		printf("要查找的联系人数据不存在!\n");
		return;
	}
	// 姓名 性别 年龄 电话  地址
	// 11   11   11   11   11
	printf("%s %s %s %s %s\n", "姓名", "性别", "年龄", "电话", "地址");
	printf("%3s %3s %3d %3s %3s\n", //手动调整一下格式
		con->arr[find].name,
		con->arr[find].gender,
		con->arr[find].age,
		con->arr[find].tel,
		con->arr[find].addr
	);
}
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