数据结构与算法-顺序表专题

一.  前言

1. 数据结构

数据结构是计算机存储、组织数据的方式。

二. 顺序表

2.1 顺序表的概念和结构

2.1.1 线性表

-线性表是具有相同特性的数据结构的集合。（常见线性表：顺序表、栈、队列、字符串...）

-线性表有两种结构，分别是物理结构和逻辑结构

-线性表的物理结构不一定连续，但是逻辑结构是连续的。

-线性表在逻辑上是线性结构，也就是说是连续的一条直线

-而顺序表是线性表的一种，顺序表的物理结构和逻辑结构全是连续的。

2.2 顺序表的分类

-顺序表的底层结构是数组，对于数组的封装，实现了常用的增删改查等接口。

-顺序表分为静态顺序表和动态顺序表

2.2.1 静态顺序表

静态顺序表是使用定长数组存储元素

代码创建：

//静态顺序表的创建
struct SeqList
{int arr[10];//定数组int size;//有效元素的个数int capaciity;//开辟空间的大小
};

 缺点：空间固定了，太小不够用，太大空间浪费

2.2.2 动态顺序表

代码创建：

//动态顺序表的创建,并顺便将结构体重命名为SL
typedef struct S
{SLDateType* arr;//指向数组的指针int size;//有效数据个数int capacity;//开辟的空间大小
}SL;

优点：空间可改变，不会被限制

所以一般我们创建顺序表都是创建动态顺序表

2.3 动态顺序表的实现

2.3.1 初始化

首先在SeqList.h的头文件进行函数的声明

//动态顺序表的初始化
void SLInit(SL* ps);

再在SeqList.c的源文件进行函数的实现：

//动态顺序表的初始化
void SLInit(SL* ps) //注意此处是传地址，不是传值
{ps->arr = NULL;ps->size = ps->capacity = 0;
}
//传地址是因为初始化需要改变实际参数的数值
// 而传值没有权限改变实际参数的数值

然后在add.c的实际运行源文件中进行函数的使用：

SL sl;
SLInit(&sl);

2.3.2 销毁

SeqList.h：

//动态顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);

SeqList.c

//动态顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{if (ps->arr)//判断申请的数组是否有空间{free(ps);}ps->arr = NULL;ps->size = ps->capacity = 0;
}

2.3.3 尾插

继续和上述一样，在头文件进行声明

SeqList.c:

//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{//如果输入的指针是空指针//第一种判断方式/*if (ps){return;}*///直接返回//或者第二种判断方式assert(ps);//直接报错//看空间够不够if (ps->capacity == ps->size){//空间不够//申请空间int newcapacity = ps->capacity = 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;//判断capacity是否为0SLDataType* temp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDataType);if (temp == NULL)//检查是否增容成功{perror("realloc files");exit(1);}//增容成功后ps->capacity = newcapacity;ps->arr = temp;ps->arr[ps->size++] = x;}}

注意注释，仔细注意细节，说明了很多坑。

2.3.4 头插

SeqList.c：

//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);int i = 0;for (i = 0; i > 0; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[0] = x;ps->size++;//只要插入数据，就不要忘了size++（扩容内存）
}

其中的SLCheckCapacity(ps)函数是检查内存是否够用的整合：

void SLCheckCapacity(SL*ps)//检查空间
{if (ps->capacity == ps->size){//空间不够//申请空间int newcapacity = ps->capacity = 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;//判断capacity是否为0SLDataType* temp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDataType);if (temp == NULL)//检查是否增容成功{perror("realloc files");exit(1);}}}

2.3.5 尾删

函数实现：

//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);//防止顺序表为空--ps->size;
}

2.3.6 前删

函数实现：

//前删
void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);//防止顺序表为空for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1]; //arr[size-2] = arr[size-1]}ps->size--;
}