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C语言数据结构（1）顺序表专题2.顺序表的应用

news 2025/8/3 20:36:44

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

1.1 功能要求

1）至少能够存储100个人的通讯信息

2）能够保存用户信息：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

存储联系人数据。

管理联系人数据。（增、删、查、改）

显示联系人数据。 

普通顺序表：内置类型的数组。

通讯录：结构体数组。

1.2 代码实现

【思考1】用静态顺序表和动态顺序表分别如何实现？

【思考2】如何保证程序结束后，历史通讯录信息不会丢失

（1）顺序表的头文件

顺序表的头文件要包含通讯录的头文件——会使用到通讯录的用户数据结构体类型，而它被声明在通讯录头文件中。

//SeqList.h
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include"contact.h"//数据类型为PersonInfo
typedef struct PersonInfo SQDataType;    //要使用这个结构体类型，需要包含它所在的头文件，里面有它的定义
//typedef int SQDataType;//动态顺序表
typedef struct SeqList {SQDataType* a;int size;//保存有效数据个数int capacity;//空间的⼤⼩
}SLT;//初始化与销毁
void SeqListInit(SLT* psl);
void SeqListDesTroy(SLT* psl);
//打印与扩容
void SeqListPrint(SLT sl);
void CheckCapacity(SLT* psl);
// 头部插⼊删除 / 尾部插⼊删除
void SeqListPushBack(SLT* psl, SQDataType x);
void SeqListPushFront(SLT* psl, SQDataType x);
void SeqListPopBack(SLT* psl);
void SeqListPopFront(SLT* psl);
//查找
int SeqListFind(SLT* psl, SQDataType x);
// 在指定位置之前插⼊/删除
//void SeqListInsert(SLT* psl, int pos, SQDataType x);
void SeqListInsert(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x);
void SeqListErase(SLT* psl, size_t pos);
//元素个数
size_t SeqListSize(SLT* psl);
//修改指定位置的值
void SeqListAt(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x);

（2）通讯录的头文件（通讯录向外提供的接口）

//contact.h
#pragma once#define NAME_MAX 100     //姓名字符串长度
#define SEX_MAX 10       //性别字符串长度
//#define TEL_MAX 11     //电话号码字符串长度      
#define TEL_MAX 12       //电话号码字符串长度——需要为\0预留出空间      
#define ADDR_MAX 100     //地址字符串长度//类型重定义——将顺序表的名称重命名为通讯录（通用数据结构的特异性重定义）
//使用顺序表的前置声明
struct SeqList;
typedef struct SeqList contact;
//SeqList定义在contact后面，因为SeqList.h在一开始包含了contact.h
//在本文件中没有这一个类型。
//但是contact这里需要使用到SeqList，就可以在它前面加上前置声明//用户数据
typedef struct PersonInfo
{char name[NAME_MAX];    //姓名char sex[SEX_MAX];      //性别int age;                //年龄char tel[TEL_MAX];      //电话char addr[ADDR_MAX];    //住址
}PeoInfo;//初始化通讯录
void InitContact(contact* con);    //实际上就是初始化顺序表，可直接复用代码
//添加通讯录数据
void AddContact(contact* con);
//删除通讯录数据
void DelContact(contact* con);
//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con);
//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con);
//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact* con);
//销毁通讯录数据
void DestroyContact(contact* con); //实际上就是销毁顺序表，可直接复用代码

头文件包含的嵌套问题。

类比。

（3）顺序表的源文件

同之前的实现。

（4）通讯录的源文件（接口的具体实现）

//contact.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"contact.h"    //SeqList.h中包含了这一头文件，所以这一头文件可以不用包含了
#include"SeqList.h"//从文件中读取通讯录的数据——不希望被外界调用，只在本文件使用，就不用在头文件中声明
void LoadContact(contact* con) {FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");if (pf == NULL) {perror("fopen error!\n");return;}//循环读取文件数据PeoInfo info;while (fread(&info,sizeof(PeoInfo),1,pf)){SeqListPushBack(con, info);}printf("历史数据导⼊通讯录成功！\n");    //操作完成后，给到提示信息，让用户知道操作成功了
}//通讯录的初始化——直接调用顺序表的初始化函数（代码复用）
void InitContact(contact* con) {SeqListInit(con);LoadContact(con);    //有bug，如果一开始没有这个文件，程序直接perror("fopen error!\n");
}//添加联系人
void AddContact(contact* con) 
{    //创建一个联系人对象，用于临时存储用户输入的联系人信息PeoInfo info;printf("请输⼊姓名：\n");scanf("%s", info.name);printf("请输⼊性别：\n");scanf("%s", info.sex);printf("请输⼊年龄：\n");scanf("%d", &info.age);        //只有年龄需要&，其余都是数组名，不需要取地址printf("请输⼊联系电话：\n");scanf("%s", info.tel);printf("请输⼊地址：\n");scanf("%s", info.addr);        //只有年龄是%d，其余都是%s//顺序表尾插SeqListPushBack(con, info);    //保存联系人info数据到通讯录conprintf("插⼊成功！\n");         //操作完成后，给到提示信息，让用户知道操作成功了
}//按名字查找——不希望被外界调用，只在本文件使用，就不用在头文件中声明
int FindByName(contact* con, char name[]) 
{//遍历比较for (int i = 0; i < con->size; i++){if (0 == strcmp(con->a[i].name, name)) {return i;            //找到了，返回下标}}return -1;                   //找不到，返回非下标
}//删除联系人
void DelContact(contact* con)
{//1.按名字查找待删除的联系人是否存在char name[NAME_MAX];                //宏定义符号常量的便捷性、高可读性printf("请输⼊要删除的用户姓名：\n");scanf("%s", name);int pos = FindByName(con, name); if (pos < 0) {printf("要删除的用户不存在，删除失败！\n");return;}//2.找到了，可以删除SeqListErase(con, pos);printf("删除成功！\n");              //操作完成后，给到提示信息，让用户知道操作成功了
}//打印通讯录
void ShowContact(contact* con)
{//以表格的形式打印——先打印表头printf("%-10s %-4s %-4s %15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话","地址")for (int i = 0; i < con->size; i++){//打印顺序表仅打印int，打印通讯录需要打印结构体printf("%-10s %-4s %-4d %15s %-20s\n",    con->a[i].name,con->a[i].sex,con->a[i].age,con->a[i].tel,con->a[i].addr);}
}//按名字查找
void FindContact(contact* con)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要查找的用户姓名：\n");scanf("%s", name);int pos = FindByName(con, name);if (pos < 0) {printf("要查找的用户不存在，查找失败！\n");return;}//找到了，打印一下找到的联系人信息printf("查找成功！\n");                  //操作完成后，给到提示信息，让用户知道操作成功了printf("%-10s %-4s %-4s %15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话","地址")printf("%-10s %-4s %-4d %15s %-20s\n",con->a[pos].name,con->a[pos].sex,con->a[pos].age,con->a[pos].tel,con->a[pos].addr);
}//修改联系人数据
void ModifyContact(contact* con) 
{//1.按名字查找待修改的联系人是否存在char name[NAME_MAX];printf("请输⼊要修改的用户名称:\n");scanf("%s", name);int pos = FindByName(con, name);if (pos < 0) {printf("要修改的用户不存在，修改失败！\n");return;}//2.找到了，再修改//int arr[10]   int arr[findIndex] = 100printf("请输⼊要修改的姓名：\n");scanf("%s", con->a[pos].name);printf("请输⼊要修改的性别：\n");scanf("%s", con->a[pos].sex);printf("请输⼊要修改的年龄：\n");scanf("%d", &con->a[pos].age);        //年龄要取地址，其他是数组名，不用取地址printf("请输⼊要修改的联系电话：\n");scanf("%s", con->a[pos].tel);printf("请输⼊要修改的地址：\n");scanf("%s", con->a[pos].addr);        //只有年龄是%d，其余都是%sprintf("修改成功！\n");                //操作完成后，给到提示信息，让用户知道操作成功了
}//将通讯录数据保存到文件中——不希望被外界调用，只在本文件使用，就不用在头文件中声明
void SaveContact(contact* con) {FILE* pf = fopen("contact.txt", "wb");if (pf == NULL) {perror("fopen error!\n");return;}//将通讯录数据写⼊⽂件for (int i = 0; i < con->size; i++){fwrite(con->a + i, sizeof(PeoInfo), 1, pf);}printf("通讯录数据保存成功！\n");        //操作完成后，给到提示信息，让用户知道操作成功了
}//通讯录的销毁
void DestroyContact(contact* con) {SaveContact(con);SeqListDesTroy(con);
}

（5）通讯录的测试文件

各功能函数的测试。

//测试通讯录
int main() {Contact con;ContactInit(&con);ContactAdd(&con);ContactAdd(&con);ContactAdd(&con);ContactDesTroy(&con);//……return 0;
}

整体功能的测试。

//test.c
#include"SeqList.h"
#include"contact.h"        //SeqList.h中包含了这一头文件，所以这一头文件可以不用包含了void menu() {//实例化出一个通讯录对象contact con;//通讯录初始化InitContact(&con);int op = -1;do {printf("********************************\n");printf("********      通讯录      ******\n");printf("********************************\n");printf("*****1、添加用户 2、删除用户*****\n");printf("*****3、查找用户 4、修改用户*****\n");printf("*****5、展示用户 0、退出 *****\n");printf("********************************\n");printf("请选择您的操作：\n");scanf("%d", &op);switch (op){case 1:AddContact(&con);break;case 2:DelContact(&con);break;case 3:FindContact(&con);break;case 4:ModifyContact(&con);break;case 5:ShowContact(&con);break;case 0:printf("通讯录已退出……\n");break;default:printf("输⼊有误，请重新输⼊\n");break;}} while (op!=0);//销毁通讯录——在通讯录完全退出之后DestroyContact(&con);
}

课后练习：静态顺序表实现通讯录。

2. 顺序表经典算法

经典算法OJ题1： 移除元素

经典算法OJ题2： 合并两个有序数组

3. 顺序表的问题及思考

1. 中间/头部的插入删除，时间复杂度为O(N)

2. 增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧空间。会有不小的消耗。

3. 增容一般是呈2倍的增长，势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100，满了以后增容到 200，我们再继续插入了5个数据，后面没有数据插入了，那么就浪费了95个数据空间。

思考：如何解决以上问题呢？

完

http://www.dtcms.com/a/306122.html

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