数据结构C语言

一、算法分析

算法 + 数据结构 = 程序

1、时间复杂度

时间复杂度介绍

计算时间复杂度 - 常数阶均为O(1)

计算时间复杂度 - 线性阶

计算时间复杂度 - 平方阶

计算时间复杂度 - 立方阶

计算时间复杂度 - 对数阶

时间复杂度汇总

2、空间复杂度（了解）

3、抽象数据类型ADT（了解）

二、顺序表与链表

1、线性表的定义

2、顺序表

顺序表的创建

顺序表 - 初始化 initList(&list)

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#include <stdio.h>

#define MAXSIZE 100

// 将int类型改为别名ElmType
typedef int ElmType;


// 定义顺序表结构体，别名为SeqList
typedef struct
{
    ElmType data[MAXSIZE]; // int类型的数组数据
    int length; // 记录数据数量
}SeqList;


// 定义顺序表初始化函数
void initList(SeqList *L) //参数：传入一个SeqList类型的指针
{
    L->length = 0;
}


int main(int argc,char const *argv[])
{
    // 利用SqeList顺序表结构体，声明一个顺序表list
    SeqList list;
    // 调用函数initList，初始化顺序表list
    initList(&list);
    printf("初始化成功，目前长度占用%d\n", list.length);
    printf("目前内存占用%zu字节\n", sizeof(list.data));
   
     return 0;
}

顺序表 - 在尾部添加元素

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// 定义顺序表添加元素函数
int appendElem(SeqList *L,ElmType e) //参数：传入一个SeqList类型的指针，int类型的数据e
{
    // 先判断顺序表是否满了
    if (L->length >= MAXSIEZE)
    {
        printf("顺序表已满\n")；
        return 0;
    }
    // 添加元素值为e
    L->data[L->length] = e;
    // 数量也要更新+1
    L->length++;

    return 1；
}


int main(int argc,char const *argv[])
{
    appendElem(&list, 88)  

    return 0;
}

顺序表 - 遍历

顺序表 - 插入元素 insertList(&list, i, value)

原理：在指定下标如5的位置插入数据，从5及以后下标的元素都要往后挪一个位置，再把新元素插入下标为5的位置。

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// 定义顺序表插入元素函数
int insertElem(SeqList *L,int pos, ElmType e) //参数：传入一个SeqList类型的指针，要插入的位置下标pos，int类型的数据e
{
    
    if (L->length >= MAXSIZE)
    {
        printf("表已经满了\n")
        return 0;
    }

    // 如果插入位置在最后面是错误的，应该在已有元素位置范围内
    if (pos < 1 || pos > L->length)
    {
        printf("插入位置错误\n")
        return 0;
    }

    if (pos <= L->length)
    {
        // 把元素从后往前依次重新赋值
        for (int i = L->length-1; i >= pos-1; i--)
        {
            // 例如l.data[6] = l.data[5],把原来位置5的数据赋值给位置6
            L->data[i+1] = L->data[i];
        }
        // 插入元素e
        L->data[pos-1] = e;
        L->length++;
    }

    return 1；
}


int main(int argc,char const *argv[])
{
    insertElem(&list, 2, 88)  
    
    return 0;
}

顺序表 - 删除元素 removeList(&list, i, &vlaue)

注：顺序结构删除元素，实际都是通过改变下标实现的，并不是真正的删除

原理：在指定下标如5的位置删除数据，从5及以后下标的元素都要往前挪一个位置，重新覆盖元素值。

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// 定义顺序表删除元素函数
int deleteElem(SeqList *L,int pos, ElmType *e) //参数：传入一个SeqList类型的指针，要删除的位置下标pos，一个指针（用于返回删了哪个数据相关信息）
{
    
    if (L->length == 0)
    {
        printf("空表\n")
        return 0;
    }

    // 如果删除位置在最后面是错误的，应该在已有元素位置范围内
    if (pos < 1 || pos > L->length)
    {
        printf("删除数据位置错误\n")
        return 0;
    }

    // 把要删除的数据，放到指针e中
    *e = L->data[pos-1];
    if (pos < L->length)
    {
        for (int i = pos; i < L->length; i++)
        {
            L->data[i-1] = L->data[i];
        }
    }

    L->length--;

    return 1；
}


int main(int argc,char const *argv[])
{
    ElemType delData;
    deleteElem(&list, 2, &delData);
    printf("被删除位置2的数据为%d\n", delData);

    return 0;
}

顺序表 - 查找 findList(&list, value)

原理：循环整个顺序表，直到查找到对应值，返回对应位置。

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// 定义顺序表查找元素函数
int findElem(SeqList *L, ElmType e) //参数：传入一个SeqList类型的指针，要查找的元素e
{
    
    if (L->length == 0)
    {
        printf("空表\n")
        return 0;
    }

    // 
    for (int i = 0; i < L->length; i++)
    {
        if (L->data[i] == e)
        {
            return i+1;
        }
    }

    return 0；
}


int main(int argc,char const *argv[])
{
    printf("40的数据位置为%d\n", findElem(&list, 40));

    return 0;
}