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1.前言
日期：2023.6.20
书籍：2024年数据结构考研复习指导（王道考研系列）
内容：静态存储实现顺序表，及其基本操作，初始化，增加，删除，查找，判空和遍历输出。
InitList(SqList *L);//初始化 Length(SqList *L);//求表长 ListInsert(SqList *L,int i,Elemtype e);//插入操作 ListDelete(SqList *L,int i,Elemtype e);//删除操作 LocateElem(SqList *L,Elemtype e);//按值查找 GetElem(SqList *L,int i);//按位查找 OutputList(SqList L);//输出操作
2.难点
学习的语言多了，有些语法知识会搞混淆，c语言有些东西是没有的，一定要注意！！
2.1 C语言没有bool数据类型
老生常谈了，C语言没有直接定义好的bool类型，不过我们可以自己宏定义一个啊
#define bool char
#define false 0
#define true 1
2.2 顺序表的位序从1开始，而数组的位序从0开始
顺序表第i个位置，表示为L->data[i-1]，最终代码里每个i代表什么意思我都已经标好了，一会儿之间看源代码吧
2.3符号&在函数中表示取地址返回
符号"&"，表示c++中的引用调用，在c语言中可以用指针达到一样的效果，比如：
SqList &L == SqList l; SqList *L=&l;
3.源代码（静态存储）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//c语言宏定义bool操作
#define bool char
#define true 1
#define false 0
//顺序表及数组长度
#define MaxSize 10
//数据元素数据类型
typedef int ElemType;
//顺序表结构定义
typedef struct {
ElemType data[MaxSize];//顺序表元素
int length;//顺序表长度
/* data */
}SqList;
//基本操作1.初始化一个顺序表
void InitList(SqList *L){
for(int i=0;i<MaxSize;i++){
L->data[i]=0;
L->length=0;
}
}
//基本操作2.插入一个数据元素
/*
在顺序表L的第i(1<=i<=L.length+1)个位置插入新元素e
若输入的i不合法,则返回false,表示插入失败
否则,将顺序表的第i个元素及其后的所有元素右移一个位置,
腾出一个空位置插入新元素e,
顺序表长度增加1,插入成功,返回true
*/
bool ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e){
if(i<1||i>L->length+1) return false; //i
if(L->length>=MaxSize) return false;
for(int j=L->length;j>=i;j--){
L->data[j]=L->data[j-1];
}//将i位置后面的元素从最后面向右推1
L->data[i-1]=e;
L->length++;
printf("当前表长是：%d\n",L->length);
return true;
}//后退从后开始
//基本操作3.删除操作
/*
删除i位置的元素，并且用e返回其值
*/
bool ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e){
if(i<1||i>L->length) return false;
*e=L->data[i-1];
for(int j=i;j<L->length;j++){
L->data[j-1]=L->data[j];
}
L->length--;
return true;
}//前推从前面开始
//基本操作4.1.按位查找
bool GetElem(SqList *L,int i){
if(i<1||i>L->length){
printf("查找失败\n");
return false;
}
printf("顺序表第%d个元素是%d\n",i,L->data[i-1]);
}
//基本操作4.2.按值查找(顺序查找)
int LocateElem(SqList *L,ElemType e){
for(int i=0;i<L->length;i++){
if(L->data[i]==e){
printf("查找元素%d位于第%d个\n",e,i+1);
return i+1;
}
}
return 0;
}
//基本操作5.遍历输出顺序表
bool OutputList(SqList *L){
//判空操作
if(L->length==0){
printf("顺序表是空的。\n");
return false;
}
int i=1;
while (i<L->length){
printf("顺序表的第%d个元素是%d.\n",i,L->data[i-1]);
i++;
}
return true;
}
void text1(){
printf("********************************************************\n");
printf("** 欢迎使用本数据表,请选择您的操作 **\n");
printf("** 1.插入新元素 **\n");
printf("** 2.插入元素 **\n");
printf("** 3.删除元素 **\n");
printf("** 4.输出顺序表 **\n");
printf("** 5.按位查找 **\n");
printf("** 6.按值查找 **\n");
printf("** 7.输出表长 **\n");
printf("** 0.退出程序 **\n");
printf("********************************************************\n");
}
void text2(SqList *L){
int a;
while(1){
text1();
scanf("%d",&a);
switch (a){
case 0:
exit(0);
break;
case 1:{
int x;
printf("请输入你要插入的值（默认插入顺序表最后一位）：\n");
scanf("%d",&x);
bool b = ListInsert(L,L->length+1,x);
if(b) printf("插入成功!\n");
else printf("插入失败!\n");
break;
}
case 2:{
int x,y;
printf("请输入您要插入的值:\n");
scanf("%d",&x);
printf("请输入您要插入的位置:\n");
scanf("%d",&y);
bool b = ListInsert(L,y,x);
if(b) printf("插入成功!\n");
else printf("插入失败!\n");
break ;
}
case 3:{
int x,y;
printf("请输入您要删除的值:\n");
scanf("%d",&x);
bool b = ListDelete(L,x,&y);
if(b) printf("删除成功!,删除的值为:%d\n",y);
else printf("删除失败!\n");
break ;
}
case 4:{
OutputList(L);
break;
}
case 5:{
int x;
printf("请输入您要查看的位置:\n");
scanf("%d",&x);
GetElem(L,x);
break ;
}
case 6:{
int x;
printf("请输入您要查找的元素的值:\n");
scanf("%d",&x);
int b = LocateElem(L,x);
if(b) printf("查找成功!,是第%d个元素\n",b);
else printf("查找失败!没有这个元素\n");
break ;
}
case 7:{
printf("现在顺序表的长度是：%d\n",L->length);
break;
}
default:
printf("输入错误，请重新输入：\n");
break;
}//of switch
}//of while
}//of text2
int main(){
SqList l;
SqList *L=&l;
InitList(L);
text2(L);
}4.动态存储
基本操作和静态存储差不多，差异在于结构体，初始化和增加表长。
4.1结构体编写
//顺序表数据元素结构体(静态分配)
typedef struct SqList
{
//[1]用静态的“数组”存放数据元素
Elemtype data[MaxSize];
//[2]顺序表的当前长度
int length;
}SqList;//顺序表的类型定义（静态分配方式）
//顺序表数据元素结构体(动态分配)
typedef struct SeqList
{
//[1]指示动态分配数组的指针
Elemtype *data;
//[2]顺序表的当前长度
int length;
//[3]顺序表的最大容量
int maxsize;
}SeqList;//顺序表的类型定义（动态分配方式）
4.2初始化
//基本操作----初始化一个静态顺序表
bool InitsqList(SqList *L){
//[1]将所有数据元素设为默认初始值
for(int i = 0; i < MaxSize; i++){
L->data[i] = 0;
}
/*
1.本步骤其实可以省略
2.之所以赋初值是因为内存中会有遗留的"脏数据"
3.但是常规操作下,用户无法访问大于
当前表长的数据元素,所以可以在需要时再赋值
*/
//[2]顺序表初始长度设为0
L->length = 0;
return true;
}
//基本操作----初始化一个动态顺序表
bool InitseqList(SeqList *L){
//[1]用malloc函数申请一片连续的存储空间
L->data = (Elemtype *)malloc(sizeof(Elemtype) * InitSize);
//[2]表长和默认最大长度初始化
L->length = 0;
L->maxsize = InitSize;
return true;
}
4.3动态表可以增加表长
//动态顺序表的加长
bool IncreaseSize(SeqList *L,int len)
{
//[1]生成指向原来顺序表存储位置的指针
int *p = L->data;
//[2]为顺序表开辟一片比原来更大的空间
L->data = (Elemtype *)malloc((L->maxsize + len) * sizeof(Elemtype));
//[3]转移数据
for (int i = 0; i < L->length; i++){
L->data[i] = p[i];
}
//[4]修改顺序表的最大长度,为其增加len
L->maxsize = L->maxsize + len;
//[5]释放原来的存储空间
free(p);
return true;
}
4.4源代码（静态+动态存储）
//[1]定义顺序表最大长度和动态数组初始默认的最大容量
#define MaxSize 10 //静态顺序表的最大长度
#define InitSize 10 //动态顺序表的初始最大长度
//需要包含的头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//C语言自定义bool变量
#define bool char
#define true 1
#define false 0
//自定义数据元素的数据类型
typedef int Elemtype;
//顺序表数据元素结构体(静态分配)
typedef struct SqList
{
//[1]用静态的“数组”存放数据元素
Elemtype data[MaxSize];
//[2]顺序表的当前长度
int length;
}SqList;//顺序表的类型定义（静态分配方式）
//顺序表数据元素结构体(动态分配)
typedef struct SeqList
{
//[1]指示动态分配数组的指针
Elemtype *data;
//[2]顺序表的当前长度
int length;
//[3]顺序表的最大容量
int maxsize;
}SeqList;//顺序表的类型定义（动态分配方式）
//基本操作----初始化一个静态顺序表
bool InitsqList(SqList *L)
{
//[1]将所有数据元素设为默认初始值
for(int i = 0; i < MaxSize; i++)
{
L->data[i] = 0;
}
/*
1.本步骤其实可以省略
2.之所以赋初值是因为内存中会有遗留的"脏数据"
3.但是常规操作下,用户无法访问大于
当前表长的数据元素,所以可以在需要时再赋值
*/
//[2]顺序表初始长度设为0
L->length = 0;
return true;
}
//基本操作----初始化一个动态顺序表
bool InitseqList(SeqList *L)
{
//[1]用malloc函数申请一片连续的存储空间
L->data = (Elemtype *)malloc(sizeof(Elemtype) * InitSize);
//[2]表长和默认最大长度初始化
L->length = 0;
L->maxsize = InitSize;
return true;
}
//动态顺序表的加长
bool IncreaseSize(SeqList *L,int len)
{
//[1]生成指向原来顺序表存储位置的指针
int *p = L->data;
//[2]为顺序表开辟一片比原来更大的空间
L->data = (Elemtype *)malloc((L->maxsize + len) * sizeof(Elemtype));
//[3]转移数据
for (int i = 0; i < L->length; i++)
{
L->data[i] = p[i];
}
//[4]修改顺序表的最大长度,为其增加len
L->maxsize = L->maxsize + len;
//[5]释放原来的存储空间
free(p);
return true;
}
//基本操作----顺序表的插入
//[1]静态顺序表的插入
bool SqListInsert(SqList *L,int i,Elemtype e)
{
//[1]判断i的合法性
if(i < 1 || i > L->length + 1)
{
printf("The position of the element to be inserted is invalid!\n");
return false;
}
if(L->length >= MaxSize)
{
printf("This sequence table is full!\n");
return false;
}
//[2]将第i个元素及之后的元素都后移
for(int j = L->length; j >= i; j--)
{
L->data[j] = L->data[j-1]; //第i个元素对应数组下标为i-1的数组元素
}
//[3]在正确的位置插入新元素
L->data[i-1] = e;
//[4]顺序表长+1(注意:顺序表的最大长度不变)
L->length++;
//[5]插入成功,返回成功信号
return true;
}
//[2]动态顺序表的插入
bool SeqListInsert(SeqList *L,int i,Elemtype e)
{
//[1]判断i的合法性
if(i < 1 || i > L->length + 1)
{
printf("The position of the element to be inserted is invalid!\n");
return false;
}
if(L->length >= L->maxsize)
{
printf("This sequence table is full!\n");
return false;
}
//[2]将第i个元素及之后的元素都后移
for(int j = L->length; j >= i; j--)
{
L->data[j] = L->data[j+1]; //第i个元素对应数组下标为i-1的数组元素
}
//[3]在正确的位置插入新元素
L->data[i-1] = e;
//[4]顺序表长+1(注意:顺序表的最大长度不变)
L->length++;
//[5]插入成功,返回成功信号
return true;
}
//基本操作----顺序表的元素删除
//[1]静态顺序表的元素删除
bool SqListDelete(SqList *L, int i, Elemtype *e)
{
//[1]判断i的合法性
if(i < 1 || i > L->length + 1)
{
printf("The position of the element to be delected is invalid!\n");
return false;
}
if(L->length <= 0)
{
printf("This sequence table is empty!\n");
return false;
}
//[2]将被删除的元素值赋给e
*e = L->data[i-1];
//[3]将第i个元素及之后的元素都前移
for(int j = i; j <= L->length; j++)
{
L->data[j-1] = L->data[j]; //第i个元素对应数组下标为i-1的数组元素
}
//[4]顺序表长-1(注意:顺序表的最大长度不变)
L->length--;
//[5]插入成功,返回成功信号
return true;
}
//[2]动态顺序表的元素删除
bool SeqListDelete(SeqList *L,int i,Elemtype *e)
{
//[1]判断i的合法性
if(i < 1 || i > L->length + 1)
{
printf("The position of the element to be delected is invalid!\n");
return false;
}
if(L->length <= 0)
{
printf("This sequence table is empty!\n");
return false;
}
//[2]将被删除的元素值赋给e
*e = L->data[i-1];
//[3]将第i个元素及之后的元素都前移
for(int j = i; j <= L->length; j++)
{
L->data[j-1] = L->data[j]; //第i个元素对应数组下标为i-1的数组元素
}
//[4]顺序表长-1(注意:顺序表的最大长度不变)
L->length--;
//[5]插入成功,返回成功信号
return true;
}
//基本操作----按值查找
//[1]静态顺序表的按值查找
int SqListLocateElem(SqList L, Elemtype e)
{
int i;
for(i = 0; i < L.length; i++)
{
if (L.data[i] == e)
{
return i+1;
}
}
return 0;
}
//[2]动态顺序表的按值查找
int SeqListLocateElem(SeqList L, Elemtype e)
{
int i;
for(i = 0; i < L.length; i++)
{
if (L.data[i] == e)
{
return i+1;
}
}
return 0;
}
//额外操作----顺序表的打印
//[1]静态顺序表的输出
bool SqListPrint(SqList L)
{
//[1]判空
if(L.length == 0)
{
printf("This sequence table is empty!\n");
return false;
}
//[2]输出
printf("SqList:\n");
for(int i = 0;i < L.length;i++)
{
printf("%d-->",L.data[i]);
}
printf("end\n");
}
//[2]动态顺序表的输出
bool SeqListPrint(SeqList L)
{
//[1]判空
if(L.length == 0)
{
printf("This sequence table is empty!\n");
return false;
}
//[2]输出
printf("SeqList:\n");
for(int i = 0;i < L.length;i++)
{
printf("%d-->",L.data[i]);
}
printf("end\n");
}
int main()
{
/*【1】生成顺序表*/
//[1]静态分配的顺序表L1
SqList L1;
//[2]动态分配的顺序表L2
SeqList L2;
/*【2】顺序表的初始化*/
//[1]静态顺序表L1的初始化
InitsqList(&L1);
//[2]动态顺序表L2的初始化
InitseqList(&L2);
/*【3】顺序表插入新元素*/
int e;
SqListInsert(&L1,1,1);
SqListInsert(&L1,2,2);
SqListInsert(&L1,3,3);
SqListInsert(&L1,4,4);
SqListInsert(&L1,5,5);
SqListDelete(&L1,3,&e);
SqListInsert(&L1,5,6);
SeqListInsert(&L2,1,1);
SeqListInsert(&L2,2,2);
SeqListInsert(&L2,3,3);
SeqListInsert(&L2,4,4);
SeqListInsert(&L2,5,5);
SeqListDelete(&L2,2,&e);
SeqListInsert(&L2,5,6);
IncreaseSize(&L2,5);
SqListPrint(L1);
SeqListPrint(L2);
printf("%d\n",L2.maxsize);
printf("SqListLocateElem(4) = %d\n",SqListLocateElem(L1,4));
printf("SeqListLocateElem(6) = %d\n",SeqListLocateElem(L2,6));
return 0;
}