老郭带你学数据结构(C语言系列)2-线性表之动态顺序表

时间:2023-03-10 07:02:44
老郭带你学数据结构(C语言系列)2-线性表之动态顺序表

一、基本概念:

线性表:由n个类型相同的数据元素组成的有限序列,记为(a1,a2,……an)。

线性表的特征:其中的元素存在这序偶关系,元素之间存在着严格的次序关系。

顺序存储表:线性表中的元素依次存放在一组地址连续的存储单元(数组)中。

存储特点:若已知首元素的起始地址a0和每个元素占用的空间m,则计算第i个元素的存储位置:ai = a0 + (i - 1)m。

顺序表的特征:(1)在逻辑上相邻的元素,在物理上也是相邻

(2)知道表中起始元素的地址,线性表中的任一个元素地址都可以确定,因此很容易实现对线性表中的元素的随机访问。

动态顺序表:动态存储分配方式实现

二、代码实现:

1)结构实现(行号是为了阅读和说明代码方便,请复制代码是忽略行号)

typedef int ElemType;           //定义一种数据类型
#define INITSIZE 60 //定义一个动态表的初始化大小的值 typedef struct{ //封装了数据类型
ElemType *data;
int len;
int listSiz;
} SqList;

2)抽象数据类型(主要是为了说明定义的结构(本例中是顺序表)支持的运算操作,为了使用上的方便,建议使用头文件加实现的方式来运用,引入了bool变量,包含头文件stdbool.h)

void listInit(SqList *L);                       //表的初始化
bool listEmpty(SqList L); //判断表是否为空
bool listFull(SqList L); //判断表是否已满
void listCreate(SqList *L); //创建表
void listPrint(SqList L); //输出表的内容
void listDestroy(SqList *L); //表的销毁,涉及内存分配,因此必须free
void listInsert(SqList *L, int i, ElemType e); //在表中i的位置插入元素e
int listLength(SqList L); //获取表的长度
int listSerch(SqList L, ElemType e); //在表中查找元素e,返回其在表中的位置
ElemType listDelete(SqList *L, int i); //删除表中位置为i的元素,并返回删除元素的值
ElemType listVisit(SqList L, int i); //访问表中第i个元素,并返回元素的值

3)头文件实现

将1)和2)中的代码整合后,在第4行加上#ifndef SqList_H,在第42行加上#endif,实际项目中这样作是为了避免重复定义和引用头文件,文件名为SqList.h,完整代码如下:

#include <stdbool.h>

typedef int ElemType;
#ifndef SqList_H
#define SqList_H
#define INITSIZE 60 typedef struct{
ElemType *data;
int len;
int listSiz;
} SqList; void listInit(SqList *L); //表的初始化
bool listEmpty(SqList L); //判断表是否为空
bool listFull(SqList L); //判断表是否已满
void listCreate(SqList *L); //创建表
void listPrint(SqList L); //输出表的内容
void listDestroy(SqList *L); //表的销毁,涉及内存分配,因此必须free
void listInsert(SqList *L, int i, ElemType e); //在表中i的位置插入元素e
int listLength(SqList L); //获取表的长度
int listSerch(SqList L, ElemType e); //在表中查找元素e,返回其在表中的位置
ElemType listDelete(SqList *L, int i); //删除表中位置为i的元素,并返回删除元素的值
ElemType listVisit(SqList L, int i); //访问表中第i个元素,并返回元素的值 #endif

4)操作算法实现,实现头文件定义的顺序表的操作,文件名为SqList.c(注意头文件和和实现文件名字一模一样,只有后缀名由区别),具体代码如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "SqList.h" void listInit(SqList *L){
(*L).data = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType) * INITSIZE);
if(0 == (*L).data){
return;
}
(*L).len = 0;
(*L).listSize = INITSIZE;
} bool listEmpty(SqList L){
return (0 == L.len);
} bool listFull(SqList L){
return (listSize == L.len);
} void listCreate(SqList *L){
printf("please input the lenth of list:");
scanf("%d", &((*L).len));
if((*L).len > (*L).listSize){
(*L).listSize = (*L).len + INITSIZE / 2;
free((*L).data);
(*L).data = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType) * (*L).listSize);
if(0 == (*L).data){
return;
}
}
for(int i = 0; i <= (*L).len; i++){
printf("please input NO%d element: ", i);
scanf("%d", &((*L).data[i]));
} return;
} void listPrint(SqList L){
for(int i = 0; i < L.len; i++){
printf("%d\t", L.data[i]);
}
printf("\n"); return;
} void listDestroy(SqList *L){
free((*L).data);
(*L).data = NULL;
(*L).len = 0;
(*L).listSize = 0; return;
} void listInsert(SqList *L, int i, ElemType e){
if(i < 0 || i > (*L).len){
return;
}
if(listFull(*L)){
(*L).listSize = (*L).listSize + INITSIZE / 2;
(*L).data = (ElemType *)realloc(sizeof(ElemType) * (*L).listSize);
if(0 == (*L).data){
return;
}
}
for(int j = (*L).len - 1; j >= i - 1; j--){
(*L).data[j + 1] = (*L).data[j];
}
(*L).data[i - 1] = e;
(*L).len++; return;
} int listLength(SqList L){
return L.len;
} int listSerch(SqList L, ElemType e){
for(int i = 0; i < L.len; i++){
if(e == L.data[i]){
return i;
}
} return -1;
} int listDelete(SqList *L, int i){
if(i < 0 || i > (*L).len){
return -1;
}
if(listEmpty(*L)){
return -2;
}
ElemType e = (*L).data[i - 1];
for(int j = i; j < (*L).len; j++){
(*L).data[j - 1] = (*L).data[j]
}
(*L).len--;