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前言
顺序表是线性表的一种,而线性表是一种数据结构。顺序表的底层结构是数组,对数组的封装,实现了常⽤的增删改查等接⼝。顺序表主要特点是内存存储是连续的,数据元素都是首尾相接的。
文章目录
- 一、顺序表介绍
- 二、动态顺序表的实现
- 2.1 动态顺序表的定义
- 2.2 初始化和销毁
- 2.3 扩容
- 2.4 插入
- 2.5 删除
- 2.6 查找
- 2.7 打印
- 2.8 主函数
- 三、完整代码
- "SeqList.h"
- "SeqList.c"
- "main.c"
一、顺序表介绍
顺序表分为静态顺序表和动态顺序表。
静态顺序表: 顺序表大小固定
typedef int SLDataType;
#define N 7typedef struct SeqList {SLDataType a[N];//定长数组int size;//有效数据个数
}SL;
动态顺序表: 通过动态开辟内存,可随时扩大容量
typedef int SLDataType;typedef struct SeqList {SLDataType* a; //定长数组int size; //有效数据个数int capacity; //当前数据容量
}SL;
二、动态顺序表的实现
顺序表通常有以下操作:
- 插入:在指定位置插入一个新元素。
- 删除:删除指定位置的元素。
- 查找:查找指定元素并返回其位置。
- 遍历:访问线性表中的每一个元素。
2.1 动态顺序表的定义
顺序表通常有三个属性,data指向动态分配数组的指针,用于存储元素,size表中当前存储的元素数量,capacity是当前分配的数组容量。
因为不同的人用顺序表存储的元素的类型不一定一样,为了方便使用,应将数据类型重命名,再次使用时只需要将 typedef int SLDataType 中的 int 改成需要的类型。
//动态顺序表
typedef int SLDataType;//数据类型重命名,方便重复使用顺序表
typedef struct SequenceList
{SLDataType* data;int size; //顺序表中有效的数据个数int capacity; //顺序表当前的空间大小
}SList;
2.2 初始化和销毁
初始化
初始化时,选择为list动态分配内存的好处是,对于需要大量内存的数据结构,使用堆通常是唯一的选择
list存放在栈中的好处是,不需要在使用完List后释放空间,还有栈上的内存分配和释放通常比堆上的快
//初始化
void initSeqList(SList* list) {assert(list);//SList *list = (SList*)malloc(sizeof(SList));list->data = (int*)malloc(sizeof(int)); list->size = 0;list->capacity = 1;
}
销毁
在销毁要注意的是,在释放空间后,不要忘记给list赋NULL
//销毁
void destroySeqList(SList* list) {assert(list);if (list->data) {free(list->data); // 释放动态数组的内存list->data = NULL; // 防止野指针}list = NULL; // 防止野指针
}
2.3 扩容
通常扩容选择原容量的1.5倍或者2倍进行扩容
//扩容
int resizeSeqList(SList* list) {assert(list);int newCapacity = list->capacity * 2;//通常扩容选择1.5倍或者2倍进行扩容int* newData = (int*)realloc(list->data, sizeof(int) * newCapacity);if (newData == NULL) {printf("内存分配失败\n");return -1;}list->data = newData;list->capacity = newCapacity;return 0;
}
2.4 插入
// 插入
int insertSeqList(SList* list, int index, int value) {assert(list);if (index < 0 || index > list->size) {return -1;}if (list->size >= list->capacity) { //如果容量不足,进行扩容if (resizeSeqList(list) == -1) {return -1; // 扩容失败}}for (int i = list->size; i > index; i--) {//将数据插入该位置,该位置及后面的数据向后移list->data[i] = list->data[i - 1];}list->data[index] = value;list->size++; //有效数据+1return 0;
}
2.5 删除
// 删除
int deleteSeqList(SList* list, int index) {assert(list);if (index < 0 || index >= list->size) {return -1;}for (int i = index; i < list-> size ; i++) {//将要删除的数据后面的数据往前移list->data[i] = list->data[i + 1];}list->size--;return 0;
}
2.6 查找
// 查找
int findSeqList(SList* list, int value) {assert(list);for (int i = 0; i < list->size; i++) {if (list->data[i] == value) {printf("找到目标数据,在第%d个\n", i + 1);return i;}}printf("未找到目标数据\n");return -1;
}
2.7 打印
// 打印
void printSeqList(SList* list) {assert(list);for (int i = 0; i < list->size; i++) {printf("%d ", list->data[i]);}printf("\n");
2.8 主函数
#include"SeqList.h"int main() {SList list;initSeqList(&list);insertSeqList(&list, 0, 1);insertSeqList(&list, 1, 2);insertSeqList(&list, 2, 3);printSeqList(&list);deleteSeqList(&list, 1);printSeqList(&list);findSeqList(&list,2);destroySeqList(&list);return 0;
}
运行结果:
三、完整代码
“SeqList.h”
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>//动态顺序表
typedef int SLDataType;//数据类型重命名,方便重复使用顺序表
typedef struct SequenceList
{SLDataType* data;int size; //顺序表中有效的数据个数int capacity; //顺序表当前的空间大小
}SList;// 对顺序表进行初始化
void initSeqList(SList* list);// 扩容
int resizeSeqList(SList* list);// 插入
int insertSeqList(SList* list, int index, int value);// 删除
int deleteSeqList(SList* list, int index);// 查找
int findSeqList(SList* list, int value);// 打印
void printSeqList(SList* list);//销毁
void destroySeqList(SList* list);
“SeqList.c”
#include"SeqList.h"//初始化
void initSeqList(SList* list) {assert(list);list->data = (int*)malloc(sizeof(int) * 2); list->size = 0;list->capacity = 2;
}//扩容
int resizeSeqList(SList* list) {assert(list);int newCapacity = list->capacity * 2;int* newData = (int*)realloc(list->data, sizeof(int) * newCapacity);//通常扩容选择1.5倍或者2倍进行扩容if (newData == NULL) {printf("内存分配失败\n");return -1;}list->data = newData;list->capacity = newCapacity;return 0;
}// 插入
int insertSeqList(SList* list, int index, int value) {assert(list);if (index < 0 || index > list->size) {return -1;}if (list->size >= list->capacity) { //如果容量不足,进行扩容if (resizeSeqList(list) == -1) {return -1; // 扩容失败}}for (int i = list->size; i > index; i--) {//将数据插入该位置,该位置及后面的数据向后移list->data[i] = list->data[i - 1];}list->data[index] = value;list->size++; //有效数据+1return 0;
}// 删除
int deleteSeqList(SList* list, int index) {assert(list);if (index < 0 || index >= list->size) {return -1;}for (int i = index; i < list-> size ; i++) {//将要删除的数据后面的数据往前移list->data[i] = list->data[i + 1];}list->size--;return 0;
}// 查找
int findSeqList(SList* list, int value) {assert(list);for (int i = 0; i < list->size; i++) {if (list->data[i] == value) {printf("找到目标数据,在第%d个\n", i + 1);return i;}}printf("未找到目标数据\n");return -1;
}// 打印
void printSeqList(SList* list) {assert(list);for (int i = 0; i < list->size; i++) {printf("%d ", list->data[i]);}printf("\n");
}//销毁
void destroySeqList(SList* list) {assert(list);if (list->data) {free(list->data); // 释放动态数组的内存list->data = NULL; // 防止野指针}list = NULL; // 防止野指针
}
“main.c”
#include"SeqList.h"int main() {SList list;initSeqList(&list);insertSeqList(&list, 0, 1);insertSeqList(&list, 1, 2);insertSeqList(&list, 2, 3);printSeqList(&list);deleteSeqList(&list, 1);printSeqList(&list);findSeqList(&list,2);destroySeqList(&list);return 0;
}
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