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数据结构--顺序表（实现增删改查）

news 来源：原创 2025/5/14 1:24:47

三个文件（Mytest.c 、MySeqList.c 、 MySeqList.h）

Mytest.c测试函数

MySeqList.c 函数定义

MySeqList.h函数声明

增删改查的步骤：

初始化

增加元素

• 尾插：先检查顺序表空间是否足够，若不足则进行扩容，然后将新元素插入到顺序表末尾，更新元素个数。

• 头插：先检查空间是否足够，然后将顺序表中已有元素依次向后移动一位，再将新元素插入到表头，更新元素个数。

• 任意位置插入：先检查插入位置是否合法以及空间是否足够，然后将插入位置及之后的元素依次向后移动一位，再将新元素插入到指定位置，更新元素个数。

删除元素

• 尾删：直接将顺序表的元素个数减1，逻辑上删除了最后一个元素。

• 头删：将顺序表中除第一个元素外的其他元素依次向前移动一位，覆盖原来的第一个元素，然后更新元素个数。

• 任意位置删除：先检查删除位置是否合法，然后将删除位置之后的元素依次向前移动一位，覆盖要删除的元素，更新元素个数。

修改元素

• 检查要修改的位置是否合法，然后直接将指定位置的元素值修改为新的值。

查询元素

• 遍历顺序表中的元素，将每个元素与要查找的值进行比较，若找到相等的元素，则返回该元素的位置；若遍历完整个顺序表都未找到，则返回 -1。

一、MySeqList.h

1、首先创建一个结构体（剩下的就是函数声明）

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int SLdatatype;
#define INIT_CAPCITY 3  //初始化空间大小
#define ADD_CAPCITY 2  //增容大小

typedef struct SLSeqList
{
	SLdatatype* arr;//让a在初始化函数中初始化，让a指向一块空间
	int size;//用于记录顺序表中当前已经存储的元素个数
	int capcity;  //最多能存储几个数量（不够大可以扩容）当size达到capcity.
}SL;

void SLInit(SL* p);
void SLpushBack(SL* p, SLdatatype x);
void SLpopBack(SL* p);
void SLPrint(SL* p);

void SLPushFront(SL* p , SLdatatype x);
void SLPopFront(SL* p);
void SLInsert(SL* p, int pos, SLdatatype x);
void SLErase(SL* p, int pos);
void SLModify(SL* p, int pos, SLdatatype newVal);
int SLFind(SL* p, SLdatatype x);
void SLDestroy(SL* p);

二、MySeqList.c实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"my_SeqList.h"

//初始化
void SLInit(SL *p)
{
	assert(p);
	p->arr = (SLdatatype*)calloc(INIT_CAPCITY,sizeof(SLdatatype));
	if (p->arr == NULL)
	{
		perror("calloc");
		return;
	}
	p->size = 0;
	p->capcity = INIT_CAPCITY;// 初始化为3 在 my_SeqList.h中定义 #define INIT_CAPCITY 3
}

//判断是否需要扩容
void SLCapaty(SL* p)
{
	if (p->size == p->capcity)
	{
		SLdatatype* tmp = (SLdatatype*)realloc(p->arr,
                          sizeof(SLdatatype) * p->capcity * 2);
		if (p->arr == NULL)
		{
			perror("calloc");
			return;
		}
		p->arr = tmp;
		p->capcity += ADD_CAPCITY;
	}
}


//尾插
void SLpushBack(SL* p , SLdatatype x)
{
	assert(p);
	//增加内容前判断空间是否够用？
	SLCapaty(p);
	p->arr[p->size++] = x;
}

//尾删
void SLpopBack(SL* p)
{
	assert(p->size > 0);
	//温柔检查
	/*if (p->size == 0)
		return;*/
	p->size--;
}

//头插
void SLPushFront(SL *p , SLdatatype x)
{
	assert(p);
	SLCapaty(p);
	int end = p->size-1;
	while (end >= 0)
	{
		p->arr[end + 1] = p->arr[end];
		end--;
	}
	p->arr[0] =x;
	p->size++;
}
//头删
void  SLPopFront(SL* p)
{
	assert(p);
	assert(p->size > 0); //元素个数size如果不大于0（即没有数据，就不需要往西执行了）
	int begin = 1;
	while (begin < p->size)
	{
		p->arr[begin - 1] = p->arr[begin];
		++begin;
	}
	p->size--;
}
//任意位置插入数据
//传入一个结构体 ， pos位置（要插入的位置），int x
void SLInsert(SL* p , int pos , SLdatatype x)
{
	assert(p);
	//这里已经进行了判断：<=p->size，所以不会越界
	assert(pos >= 0 && pos <=p->size);
	SLCapaty(p);
	int end = p->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		p->arr[end + 1] = p->arr[end];
		--end;
	}
	p->arr[pos] = x;
	//如果在插入元素之前就将  p->size  
	// 加 1，那么在插入元素时， p->size  
	// 的值就会比实际的元素个数多 1
	p->size++;
}
//任意位置删除数据
void SLErase(SL* p, int pos)
{
	assert(p);
	//这里已经进行了判断：<=p->size，所以不会越界
	assert(pos >= 0 && pos < p->size);
	//pos 位置的元素即将被删除，不需要参与移动操作。
	int begin = pos + 1;//只能从后往前挪，从前完后挪会被覆盖
	while (begin < p->size)
	{
		//eg:1,2,3,4,5,6 删除3
		//pos=2  下标[2+1]  , 4,5,6往前挪
		p->arr[begin -1] = p->arr[begin];
		++begin;
	}
	p->size--;
}
//查找数据
int SLFind(SL *p , SLdatatype x)
{
	assert(p);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < p->size; i++)
	{
		if (p->arr[i] == x)
		{
			return i;
		}		
	}
	return -1;
}
// 修改顺序表中指定位置的元素值
void SLModify(SL* p, int pos, SLdatatype newVal){
	assert(p);
	// 检查位置是否合法，pos 必须在 0 到 p->size - 1 之间
	assert(pos >= 0 && pos < p->size);
	// 直接将指定位置的元素修改为新值
	p->arr[pos] = newVal;
}
void SLPrint(SL* p)
{
	assert(p);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < p->size; i++)
	{
		printf("%d ",p->arr[i]);
	}
	printf("\n");
}
void SLDestroy(SL* p)
{
	assert(p);
	free(p->arr);
	p->arr = NULL;
	p->capcity = p->size = 0;
	
	//p = NULL; //结构体p是全局  所以不需要释放，程序结束会销毁
}

1. 数据结构初始化SLInit(SL *p)：分配初始内存，初始化元素个数为0、空间容量

2. 判断是否需要扩容 SLCapaty(SL* p)

什么时候需要判断呢？插入数据数据之前判断空间是否够大

3. 数据插入操作SLpushBack(SL* p , SLdatatype x)：插入前都会调用SLCapaty检查是否需要扩容，插入时会相应移动元素并更新size。

p->arr[p->size++] = x;：它的作用是将新元素 x 赋值给顺序表数组 p->arr 中当前元素个数 p->size 所对应的位置（因为 p->size 作为下标使用后才自增），然后 p->size 的值会自动增加 1，从而实现了在顺序表的尾部插入一个新元素的功能。

4. 数据删除操作：尾删SLpopBack，直接size--，就不会访问到最后一个元素了，这样就实现了尾删。

头删SLPopFront(SL* p)：

int begin = 1;：定义一个整型变量 begin 并初始化为 1，用于从顺序表的第二个元素（下标为 1）开始遍历。因为要删除第一个元素（下标为 0），所以从第二个元素开始处理。

while (begin < p->size)：只要 begin 小于顺序表当前的元素个数 p->size，就会继续循环。

循环的目的是将后续元素依次向前移动一位，覆盖掉前面的元素。

p->arr[begin - 1] = p->arr[begin];：在循环体中，将下标为 begin 的元素的值赋给下标为 begin - 1 的位置。这样就实现了将当前元素向前移动一位，覆盖掉原来前一个位置的元素。例如，原本 p->arr[1] 的值会覆盖 p->arr[0] 的值，p->arr[2] 的值会覆盖 p->arr[1] 的值，以此类推。

5. 查找与修改：SLFind函数遍历顺序表查找指定元素，返回其下标，未找到则返回-1；SLModify函数用于修改指定位置的元素值。

6. 打印：SLPrint函数用于打印顺序表中的所有元素；

7、SLDestroy函数释放顺序表占用的内存，并将相关成员变量置为0和NULL 。

三、Mytest.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"my_SeqList.h"

//SLpushBack();头插
//SLpopBack();尾删

void test1()
{
	SL s;
	SLInit(&s);
//---------------尾插---尾删----------------
	SLpushBack(&s , 1); //尾插,插入数字1
	SLpushBack(&s , 2);//尾插
	SLpushBack(&s , 3);//尾插
	SLpushBack(&s , 4);//尾插
	SLpushBack(&s , 5);//尾插
	SLpushBack(&s , 6);//尾插
	SLpushBack(&s , 7);//尾插
	SLpushBack(&s , 8);//尾插
	SLpushBack(&s , 9);//尾插

	SLPrint(&s);

	SLpopBack(&s);//尾删一个
	SLpopBack(&s);//尾删一个
	SLpopBack(&s);//尾删一个
	//----------头插---头删-------------
	SLPushFront(&s,10); //头插入一个数据
	SLPushFront(&s,20); //头插入一个数据
	SLPushFront(&s,30); //头插入一个数据
	SLPrint(&s);

	SLPopFront(&s);//头部删除一个数据
	SLPopFront(&s);//头再删除一个数据
	SLPrint(&s);
	//----------任意位置插入/删除------------
	SLInsert(&s, 2,6);
	SLPrint(&s);
	SLErase(&s,3);
	SLPrint(&s);

	//查找
	int ret = SLFind(&s, 6);//查6 在哪个位置
	printf("%d\n", ret);//打印位置
	SLModify(&s,0, 200);//从0位置开始的
	SLPrint(&s);
	SLDestroy(&s);
}
int main()
{
	test1();	
	return 0;
}