数据结构入门——顺序表(保姆级教程,增,删,改,查)

1.什么是顺序表

1.顺序表可动态增长的数组,要求数据是连续存储的

2.顺序表的定义:

静态顺序表:使用定长数组存储元素(缺点:小了不够用,大了还浪费)

动态顺序表:可根据我们的需要分配空间大小

2.顺序表的接口实现

 3.SeqList.h 头文件:

#pragma once

#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int SLDatatype;
typedef struct SeqList
{
	SLDatatype* a;//指向动态开辟的数组
	int size;  //储存有效数据的个数
	int capacity;//容量
}SL;

void SLInit(SL* psl);//初始化顺序表
void SLDertroy(SL* psl);//销毁顺序表
void SLPrint(SL* psl);//打印顺序表


void SLPushBack(SL* psl, SLDatatype x);//尾插
void SLPushFront(SL* psl, SLDatatype x);//头插
void SLPopBack(SL* psl);//尾删
void SLPopFront(SL* psl);//头删


void SLInsert(SL* psl, int pos, SLDatatype x);//指定下标插入
void SLErase(SL* psl, int pos);//指定下标删除

// 找到返回下标,没有找到返回-1
int SLFind(SL* psl, SLDatatype x);//查找指定值
void SLModify(SL* psl, int pos, SLDatatype x);//修改指定下标数据

SeqList.c 各个接口函数的使用:

1.初始化顺序表

加上断言,防止传进来的指针为空

capacity是使它空间容量变为4

size是有效数据个数置为0

void SLInit(SL* psl)
{
	assert(psl);
	psl->a = (SLDatatype*)malloc(sizeof(SLDatatype) * 4);
	if (psl->a == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}

	psl->size = 0;
	psl->capacity = 4;
}

2.销毁数组

防止内存泄漏一定要释放内存

void SLDestroy(SL* psl)
{
	assert(psl);
	free(psl->a);
	psl->a = NULL;
	psl->size = 0;
	psl->capacity = 0;
}

3.打印数组

这里就没有什么说的

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

4.检查顺序表容量是否满了,好进行增容

这里我们要注意,我们在扩容时不用去一个一个扩容,太费劲了,我们可以直接可以扩容2倍,这样既不会太大而产生浪费,也不会太小而不够

void SLCheckCapacity(SL* psl)
{
	assert(psl);

	if (psl->size == psl->capacity)
	{
		SLDatatype* tmp = (SLDatatype*)realloc(psl->a, sizeof(SLDatatype) * psl->capacity * 2);
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc fail");
			return;
		}
		psl->a = tmp;
		psl->capacity *= 2;
	}
}

5.尾插

void SLPushBack(SL* psl, SLDatatype x)
{
	assert(psl);
    SLCheckCapacity(psl)

	psl->a[psl->size] = x;
	psl->size++;

	//psl->a[psl->size++] = x;(上面写法和下面写法都可以)
}

6.头插

这里我们要注意一下,end = psl -> size - 1,这里我们要说明一下,画图解决问题,我们现在size的位置是最后一个数据的下一位,所以我们要减1

void SLPushFront(SL* psl, SLDatatype x)
{
	assert(psl);
	SLCheckCapacity(psl);//检查容量是否充足

	// 挪动数据
	int end = psl->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		psl->a[end + 1] = psl->a[end];//让每个数据都向前移动一位
		--end;
	}

	psl->a[0] = x;//将数据插入头部
	psl->size++;//记录有效数据

}

7.尾删

这里我们会发现有两种检查方法:我个人最喜欢的是暴力检查方法(这里不用过多的说明)

温柔检查方法:不知道 SLDataType 是什么类型的数据,不能冒然的将顺序表最后一个数据赋值为 0,我们只需将有效数据个数 size 减 1 即可达到尾删的目的

void SLPopBack(SL* psl)
{
	assert(psl);
	 //暴力检查
	assert(psl->size > 0);

	// 温柔的检查
	//if (psl->size == 0)
	//	return;

	//psl->a[psl->size - 1] = 0;
	psl->size--;

	
}

8.头删

这里面有两个方法都一样,只是数组的下角标不同,整体思想就是让后面的数据往前移动一位,size别忘了减1

void SLPopFront(SL* psl)
{
	assert(psl);
	// 暴力检查
	assert(psl->size > 0);

	int start = 0;
	while (start < psl->size-1)
	{
		psl->a[start] = psl->a[start + 1];
		start++;
	}

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

	psl->size--;


}

9.指定下标插入

这里前面就不用过多说明了,我们在执行循环语句的时候,要想数据插入到数组中,我们需要把要插入数据后面的数据依次向后面移动,给你要插入数据的位置留出来(我们在写完这个代码的时候可以更改前面的头插,和尾插)

void SLInsert(SL* psl, int pos, SLDatatype x)
{
	assert(psl);
	//assert(0 <= pos <= psl->size);
	assert(0 <= pos && pos <= psl->size);

	SLCheckCapacity(psl);

	int end = psl->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		psl->a[end + 1] = psl->a[end];
		--end;
	}

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

10.指定下标删除

思想和上面——下标插入,的思想一样,无非就是把数据往前移动一位呗(这里也可以更改前面头删和尾删)

void SLErase(SL* psl, int pos)
{
	assert(psl);
	assert(0 <= pos && pos < psl->size);
	//assert(psl->size > 0);

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

	psl->size--;
}

11.查找指定值

int SLFind(SL* psl, SLDatatype x)
{
	assert(psl);

	for (int i = 0; i < psl->size; i++)
	{
		if (psl->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}

	return -1;
}

12.修改指定下标数据

void SLModify(SL* psl, int pos, SLDatatype x)
{
	assert(psl);

	assert(0 <= pos && pos < psl->size);

	psl->a[pos] = x;
}

这里我们要补充一点:越界不一定报错,系统对越界的检查是一种抽查,

  • 越界读一般是检查不出来的

  • 越界写如果是修改到标志位才会检查出来

(系统在数组末尾后设的有标志位,越界写时,恰好修改到标志位了,就会被检查出来)


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