【数据结构】顺序表和链表（上）

【本节目标】
 1.线性表
 2.顺序表

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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，常见的线性表：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。

 

2.顺序表

2.1概念及结构

顺序表是用一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构，一般情况下采用数组存储。在数组上完成数据的增删查改。

 顺序表一般可以分为：

1. 静态顺序表：使用定长数组存储元素。

 2. 动态顺序表：使用动态开辟的数组存储。

 2.2 接口实现

静态顺序表只适用于确定知道需要存多少数据的场景。静态顺序表的定长数组导致N定大了，空间开多了浪费，开少了不够用。所以现实中基本都是使用动态顺序表，根据需要动态的分配空间大小，所以下面我们实现动态顺序表。

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typedef int SLDataType;
// 动态顺序表
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;      // 表示数组中存储了多少个数据
	int capacity;  // 数组实际能存数据的空间容量是多大 
}SL;

void SeqListPrint(SL* ps);
void SeqListInit(SL* ps);
void SeqListDestory(SL* ps);

void SeqListCheckCapacity(SL* ps);
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x);
void SeqListPopBack(SL* ps);
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x);
void SeqListPopFront(SL* ps);
// ...

// 找到了返回x位置下标，没有找打返回-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x);
// 指定pos下标位置插入
void SeqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
// 删除pos位置的数据
void SeqListErase(SL* ps, int pos);

void SeqListPrint(SL* ps)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; ++i)
	{
		printf("%d ", ps->a[i]);
	}
	printf("\n");
}

void SeqListInit(SL* ps)
{
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

void SeqListDestory(SL* ps)
{
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
	// 如果没有空间或者空间不足，那么我们就扩容
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}

		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
}

void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	/*SeqListCheckCapacity(ps);

	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;*/
	SeqListInsert(ps, ps->size, x);
}

void SeqListPopBack(SL* ps)
{
	// 温柔处理方式
	//if (ps->size > 0)
	//{
	//	//ps->a[ps->size - 1] = 0;
	//	ps->size--;
	//}

	// 暴力处理方式
	/*assert(ps->size > 0);
	ps->size--;*/

	SeqListErase(ps, ps->size - 1);
}

void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	//SeqListCheckCapacity(ps);

	 挪动数据
	//int end = ps->size - 1;
	//while (end >= 0)
	//{
	//	ps->a[end + 1] = ps->a[end];
	//	--end;
	//}
	//ps->a[0] = x;
	//ps->size++;

	SeqListInsert(ps, 0, x);
}

void SeqListPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);

	// 挪动数据
	//int begin = 0;
	//while (begin < ps->size-1)
	//{
	//	ps->a[begin] = ps->a[begin+1];
	//	++ begin;
	//}

	//int begin = 1;
	//while (begin < ps->size)
	//{
	//	ps->a[begin-1] = ps->a[begin];
	//	++begin;
	//}

	//ps->size--;

	SeqListErase(ps, 0);
}

int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}

	return -1;
}

// 指定pos下标位置插入
void SeqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	// 温柔的处理方式
	/*if (pos > ps->size || pos < 0)
	{
		printf("pos invalid\n");
		return;
	}*/
	// 粗暴的方式
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);

	SeqListCheckCapacity(ps);

	// 挪动数据
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		--end;
	}

	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

// 删除pos位置的数据
void SeqListErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);

	int begin = pos + 1;
	while (begin < ps->size)
	{
		ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
		++begin;
	}

	ps->size--;
}