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目录
1. 数据结构相关概念
1.1 什么是数据结构
看下面两张图
数据结构是由“数据”和“结构”两词组合⽽来
1.1.1 什么是数据
常⻅的数值1、2、3、4.....、教务系统⾥保存的⽤⼾信息(姓名、性别、年龄、学历等 等)、⽹⻚⾥⾁眼可以看到的信息(⽂字、图⽚、视频等等),这些都是数据
1.1.2 什么是结构
当我们想要使⽤⼤量使⽤同⼀类型的数据时,通过⼿动定义⼤量的独⽴的变量对于程序来说,可读性 ⾮常差,我们可以借助数组这样的数据结构将⼤量的数据组织在⼀起,结构也可以理解为组织数据的⽅式
想要找到草原上名叫“咩咩”的⽺很难,但是从⽺圈⾥找到1号⽺就很简单,⽺圈这样的结构有效将 ⽺群组织起来
1.2 数据结构概念
数据结构是计算机存储、组织数据的⽅式
总结 :
- 能够存储数据(如顺序表、链表等结构)
- 存储的数据能够⽅便查找
1.3 为什么需要数据结构
通过数据结构,能够有效将数据组织和管理在⼀起。按照我们的⽅式任意对数据进⾏增删改查等操 作
最基础的数据结构:数组
有了数组,为什么还要学习其他的数据结构?
假定数组有10个空间,已经使⽤了5个,向数组中插⼊数据步骤:
求数组的⻓度,求数组的有效数据个数,向下标为数据有效个数的位置插⼊数据(注意:这⾥是 否要判断数组是否满了,满了还能继续插⼊吗).....
假设数据量⾮常庞⼤,频繁的获取数组有效数据个数会影响程序执⾏效率
总结:最基础的数据结构能够提供的操作已经不能完全满⾜复杂算法实现
2. 顺序表
2.1 顺序表概念和结构
2.1.1 线性表
线性表(linear list)是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表是⼀种在实际中⼴泛使 ⽤的数据结构,常⻅的线性表:顺序表、链表、栈、队列、字符串... 线性表在逻辑上是线性结构,也就说是连续的⼀条直线。但是在物理结构上并不⼀定是连续的,线性表在物理上存储时,通常以数组和链式结构的形式存储
3. 顺序表分类
- 顺序表和数组的区别
- 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
顺序表可分为静态顺序表和动态顺序表
3.1 静态顺序表
概念:使⽤定⻓数组存储元素
静态顺序表缺点:空间给少了不够⽤,给多了造成空间浪费
3.2 动态顺序表
4. 动态顺序表实现
以下位实现的全部函数声明;
//初始化和销毁
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
//打印
void SLPrint(SL* ps);
//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//头部/尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x); //尾部
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x); //头部
//头部/尾部删除
void SLPopBack(SL* ps); //尾部
void SLPopFront(SL* ps); //头部
//指定位置之前插⼊/删除数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x); //指定位置插入
SLErase(SL* ps, int pos); //指定位置删除
4.1 分文件存放
要分为三个文件
SeqList.h ----------->顺序表结构及函数声明
SeqList.c ----------->顺序表的函数实现
test.c -------------->代码测试
4.2 建立结构体
//定义类型
typedef int SLDataType;
//定义动态顺序表结构
typedef struct SeqList
{
SLDataType* arr; //指针
int size; //有效个数
int capacity; //空间容量
}SL;
4.3 初始化和销毁
4.3.1 初始化
//动态顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);
//动态顺序表初始化的实现
void SLInit(SL* ps)
{
ps->arr = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
4.3.2 销毁
//动态顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);
//动态顺序表销毁的实现
void SLDestroy(SL* ps)
{
assert(ps);
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
4.4 判断空间是否扩容及打印
4.4.1 扩容
//判断容量空间是否足够
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//判断容量空间是否足够
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
if (ps->capacity == ps->size)
{
int newcapacity = (ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2);
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDataType));
assert(tmp);
ps->arr = tmp;
ps->capacity = newcapacity;
}
}
4.4.2 打印
//打印顺序表
void SLPrint(SL s);
//打印顺序表实现
void SLPrint(SL s)
{
for (int i = 0; i < s.size; i++)
{
printf("%d ", s.arr[i]);
}
printf("\n");
}
4.5 顺序表的头插和尾插
4.5.1 尾插
//动态顺序表插入(尾部)
void SLPushBack(SL* ps,SLDataType x);
//动态顺序表插入(尾部)实现
void SLPushBack(SL* ps,SLDataType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
ps->arr[ps->size] = x;
ps->size++;
}
4.5.2 头插
//动态顺序表插入(头部)
void SLPushFront(SL* ps);
//动态顺序表插入(头部)实现
void SLPushFront(SL* ps,SLDataType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
for (int i = ps->size;i>0; i--)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i-1];
}
ps->arr[0] = x;
ps->size++;
}
4.6 顺序表的头删和尾删
4.6.1 尾删
//动态顺序表删除(尾部)
void SLPopBack(SL* ps);
//动态顺序表删除(尾部)实现
void SLPopBack(SL* ps)
{
ps->size--;
}
4.6.2 头删
//动态顺序表删除(头部)
void SLPopFront(SL* ps);
//动态顺序表删除(头部)实现
void SLPopFront(SL* ps)
{
assert(ps);
for (int i = 0;i<ps->size-1; i++)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
}
ps->size--;
}
4.7 指定位置插入和删除
4.7.1 指定位置插入
//指定位置插入(之前)
void SLInsret(SL* ps, int pos, SLDataType x); //pos-->代表数组的下标
//指定位置插入(之前)实现
void SLInsret(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
for (int i = ps->size;i>pos; i--)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
}
ps->arr[pos] = x;
ps->size++;
}
4.7.2 指定位置删除
//指定位置删除
void SLErase(SL* ps, int pos);
//指定位置删除实现
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
for (int i = pos;i<ps->size-1; i++)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
}
ps->size--;
}
5. 全部码源+运行结果
5.1 运行结果
5.2 全部码源
<test.c> 测试文件
#include "SeqList.h"
SL sl;
//测试插入函数
void SLcheck01()
{
//初始化
SLInit(&sl);
//尾部插入
printf("尾部插入1 2 3 4 :\n");
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
SLPrint(sl);
//头部插入
printf("头部插入4 :\n");
SLPushFront(&sl, 4);
SLPrint(sl);
//指定位置插入(之前)
printf("在下标位2的地方插入6 :\n");
SLInsret(&sl, 2, 6);
//打印
SLPrint(sl);
}
//测试删除函数
void SLcheck02()
{
//尾部删除
printf("删除尾部 :\n");
SLPopBack(&sl);
SLPrint(sl);
//指定位置删除
printf("删除下标位2的地方 :\n");
SLErase(&sl, 2);
SLPrint(sl);
//头部删除
printf("删除头部 :\n");
SLPopFront(&sl);
SLPrint(sl);
//销毁
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLcheck01();
SLcheck02();
return 0;
}
<SeqList.h> 头文件声明
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
//定义类型
typedef int SLDataType;
//定义动态顺序表结构
typedef struct SeqList
{
SLDataType* arr; //指针
int size; //有效个数
int capacity; //空间容量
}SL;
//动态顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);
//动态顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);
//判断容量空间是否足够
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//动态顺序表插入(尾部)
void SLPushBack(SL* ps,SLDataType x);
//动态顺序表插入(头部)
void SLPushFront(SL* ps);
//指定位置插入(之前)
void SLInsret(SL* ps, int pos, SLDataType x); //pos-->代表数组的下标
//打印顺序表
void SLPrint(SL s);
//动态顺序表删除(尾部)
void SLPopBack(SL* ps);
//动态顺序表删除(头部)
void SLPopFront(SL* ps);
//指定位置删除
void SLErase(SL* ps, int pos);
<SeqList.c> 文件实现
#include "SeqList.h"
//动态顺序表初始化的实现
void SLInit(SL* ps)
{
ps->arr = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
//动态顺序表销毁的实现
void SLDestroy(SL* ps)
{
assert(ps);
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
//判断容量空间是否足够
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
if (ps->capacity == ps->size)
{
int newcapacity = (ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2);
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDataType));
assert(tmp);
ps->arr = tmp;
ps->capacity = newcapacity;
}
}
//动态顺序表插入(尾部)实现
void SLPushBack(SL* ps,SLDataType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
ps->arr[ps->size] = x;
ps->size++;
}
//动态顺序表插入(头部)实现
void SLPushFront(SL* ps,SLDataType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
for (int i = ps->size;i>0; i--)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i-1];
}
ps->arr[0] = x;
ps->size++;
}
//指定位置插入(之前)实现
void SLInsret(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
for (int i = ps->size;i>pos; i--)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
}
ps->arr[pos] = x;
ps->size++;
}
//打印顺序表实现
void SLPrint(SL s)
{
for (int i = 0; i < s.size; i++)
{
printf("%d ", s.arr[i]);
}
printf("\n");
}
//动态顺序表删除(尾部)实现
void SLPopBack(SL* ps)
{
ps->size--;
}
//动态顺序表删除(头部)实现
void SLPopFront(SL* ps)
{
assert(ps);
for (int i = 0;i<ps->size-1; i++)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
}
ps->size--;
}
//指定位置删除实现
void SLErase(SL* ps, int pos)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
for (int i = pos;i<ps->size-1; i++)
{
ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
}
ps->size--;
}
6. 小结
以上就是关于顺序表的内容了,具体还需宝子们去实践,如果觉得该博客对你有用的话,希望一键三连,点个关注不迷路,谢谢支持!