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线性表
线性表是n个相同特性的数据元素组成的有限序列,其是一种广泛运用的数据结构,常见的线性表有顺序表、栈、链表、队列等。
其在逻辑上是线性的,物理结构(存储结构)上不一定是线性的。
顺序表
顺序表就是线性表的一种,它在逻辑结构与物理结构上都是连续的,一般情况下它的底层就是数组,在数组基础上多了增删查改操作。
顺序表有静态顺序表和动态顺序表,我们常常采用动态顺序表,因为它的扩容方便、空间浪费更少。
动态顺序表类型
typedef int SeqDataType;//将动态顺表的存储数据的类型重命名,方便后期统一修改 //动态顺序表 typedef struct SeqList {//命名:Sequence List顺序表 SeqDataType* arr; int capacity;//动态顺序表的容量 int size;//动态顺序表的有效个数 }SL;
初始化
//初始化 void SLInit(SL* s) { s->arr = NULL; s->capacity = s->size = 0; }
销毁
//销毁 void SLDestory(SL* s) { if (!s->arr) {//等同于s->arr==NULL,判断要释放的空间是否是NULL,防止释放NULL perror("Destory Fail");//打印错误 exit(1); } free(s->arr);//释放动态开辟的内存 s->arr = NULL; s->capacity = s->size = 0; }
打印
打印操作方便我们检查错误。
//打印 void SLPrint(SL* s) { assert(s); for (int i = 0; i < s->size; i++) { printf("%d ", s->arr[i]); } printf("\n"); }
检查空间是否充足(扩容)
插入操作会扩大空间大小,那么在进行插入操作前,我们应该检查空间是否充足(扩容)
//检查空间是否充足(扩容) void SLCheckCapacity(SL* s) { if (s->capacity == s->size) { //判断有效元素个数是否和空间大小相同,相同:空间用满了,要扩容 int newcapacity = s->capacity == 0 ? 4 : s->capacity * 2; //空间是否为0,是:赋个初值4(防止按倍数扩容出错) //不是:按两倍扩容,赋给临时变量,防止扩容失败对原capacity改变 SeqDataType* p = (SeqDataType*)realloc(s->arr, sizeof(SeqDataType) *newcapacity); //这里是为s->arr扩容,不是为结构体(动态顺序表) if (!p) { perror("realloc fail"); exit(1); } s->arr = p; s->capacity = newcapacity; } }
尾部插入
//尾插 void SLPushBack(SL* s, SeqDataType x) { assert(s); SLCheckCapacity(s);//检查空间是否充足 s->arr[s->size++] = x;//尾部插入数据,并使有效元素加1 }
头部插入
//头插 void SLPushFront(SL* s, SeqDataType x) { assert(s);// SLCheckCapacity(s); for (int i = s->size ; i > 0; i--) { s->arr[i] = s->arr[i-1]; }//将数据整体后移一位,腾出第一位给头插,且循环条件初始化i等于s->size s->arr[0] = x; s->size++;//别忘了将有效数据个数加一 }
尾部删除
//尾删 void SLPopBack(SL* s) { assert(s->arr);//不能对空数组进行删除 assert(s->size);//不能对有效元素0个的数组进行删除 s->size--;//直接使有效元素个数减1即可 }
头部删除
//头删 void SLPopFront(SL* s) { assert(s->arr); assert(s->size); for (int i = 0; i < s->size - 1; i++) { s->arr[i] = s->arr[i + 1]; }//注意循环条件s->size-1,取到最后一个元素前一个位置 s->size--; }
指定位置插入
//指定位置之前插入数据 void SLInsert(SL* s, int pos, SeqDataType x) { assert(s); assert(pos >= 0 && pos <= s->size);//pos=0时头插,pos=s->size时尾插, SLCheckCapacity(s); for (int i = s->size; i >pos; i++) {//从pos位置开始腾出位置给要插入的数据 s->arr[i] = s->arr[i - 1]; } s->size++; s->arr[pos] = x; }
指定位置删除
//指定位置删除 void SLErase(SL* s, int pos) { assert(s->arr); assert(pos >= 0 && pos < s->size);//保证pos是可删除的 for (int i = pos; i < s->size - 1; i++) {//使pos以后的数据向前移一位 s->arr[i] = s->arr[i + 1]; } s->size--; }
查找数据
//查找数据 void SLFind(SL* s, SeqDataType x) { assert(s->arr); assert(s->size > 0); for (int i = 0; i < s->size; i++) {//遍历顺序表,找到值返回下标,找不到,返回-1 if (s->arr[i] == x) { return i; } } return -1; }
最后我们来测试一下我们写的代码