<顺序表>《数据结构(C语言版)》

简介: <顺序表>《数据结构(C语言版)》

目录

博文内容:

数据结构(C语言版)之顺序表及其功能实现(增删查改)

博文作者:

新晓·故知

注:

★博文转载请注明出处。

★博文仅供学习交流,禁止用于商业用途。

1.线性表

2.顺序表

2.1概念及结构

传值调用:

传址调用:

顺序表初始化:

顺序表尾插:

顺序表尾删:

报错问题:

顺序表头插:

顺序表头删:

顺序表在pos(指定位置)插入:

顺序表在pos(指定位置)删除:

2.2 接口实现

 

后记:●由于作者水平有限,文章难免存在谬误之处,敬请读者斧正,俚语成篇,恳望指教!                                                               ——By 作者:新晓·故知


博文内容:

数据结构(C语言版)之顺序表及其功能实现(增删查改)

博文作者:

新晓·故知

注:

★博文转载请注明出处。

★博文仅供学习交流,禁止用于商业用途。

1.线性表

线性表linear listn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。image.gif编辑

image.gif编辑

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。image.gif编辑

2. 动态顺序表:使 image.gif编辑

传值调用:

image.gif编辑image.gif编辑

传址调用:

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

顺序表初始化:

//Test.c  测试
#include "SeqList.h"
int main()
{
  SeqList s;
  SeqListInit(&s); //这里&是取地址
  return 0;
}
//SeqList.c  功能实现
#include "SeqList.h"
void SeqListInit(SeqList* psl)
{
  psl->a = NULL;
  psl->size = 0;
  psl->capacity = 0;
}
//SeqList.h  头文件
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
// 要求:存储的数据从0开始,依次连续存储
// 静态的顺序表
// 问题:开小了,不够用。开大了,存在浪费。
//#define N 10000
//struct SeqList
//{
//  int a[N];
//  int size; // 记录存储了多少个数据
//};
typedef int SLDataType;
// 动态的顺序表
typedef struct SeqList
{
  SLDataType* a;
  int size;     // 存储数据个数
  int capacity; // 存储空间大小
}SL, SeqList;
//void SLInit(SeqList* psl);
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl);
//顺序表销毁
void SeqListDestroy(SeqList* psl);
void SeqListPrint(SeqList* psl);
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);
//头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl);
image.gif

顺序表尾插:

//Test.c 测试
#include "SeqList.h"
int main()
{
  SeqList s;
  SeqListInit(&s); //这里&是取地址
  SeqListPushBack(&s, 1);
  SeqListPushBack(&s, 2);
  SeqListPushBack(&s, 3);
  SeqListPushBack(&s, 4);
  SeqListPushBack(&s, 5);
  SeqListPushBack(&s, 0);
  SeqListPrint(&s);
  return 0;
}
//SeqList.c 功能实现
#include "SeqList.h"
//打印顺序表
void SeqListPrint(SeqList* psl)  
{   //Print可以不传指针,因为它不需要修改结构体的内容,但结构体较大,传指针可以减少拷贝
  assert(psl);
  for (int i = 0; i < psl->size; ++i)
  {
    printf("%d ", psl->a[i]);
  }
  printf("\n");
}
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl)
{
  assert(psl);
  psl->a = NULL;
  psl->size = 0;
  psl->capacity = 0;
}
//顺序表尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x)
{
  assert(psl);
  // ˣҪ
  if (psl->size == psl->capacity)
  {   //relloc扩容
    size_t newCapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : psl->capacity * 2;
    //因为最初是0,*2也是0.所以最初为0就给4个(4没有特定含义,只要不是太大就行),若不是0就 psl->capacity * 2(折中)*3或*4均可
    SLDataType* tmp = realloc(psl->a, sizeof(SLDataType) * newCapacity);
    if (tmp == NULL)
    {
      printf("realloc fail\n");
      exit(-1);
    }
    else
    {
      psl->a = tmp;
      psl->capacity = newCapacity;
    }
  }
  psl->a[psl->size] = x;
  psl->size++;
}
//SeqList.h 头文件
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
// 要求:存储的数据从0开始,依次连续存储
// 静态的顺序表
// 问题:开小了,不够用。开大了,存在浪费。
//#define N 10000
//struct SeqList
//{
//  int a[N];
//  int size; // 记录存储了多少个数据
//};
typedef int SLDataType;
// 动态的顺序表
typedef struct SeqList
{
  SLDataType* a;
  int size;     // 存储数据个数
  int capacity; // 存储空间大小
}SL, SeqList;
//void SLInit(SeqList* psl);
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl);
//顺序表销毁
void SeqListDestroy(SeqList* psl);
void SeqListPrint(SeqList* psl);
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);
//头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl);
image.gif

image.gif编辑

image.gif编辑

顺序表尾删:

//Test.c  测试
#include "SeqList.h"
int main()
{
  SeqList s;
  SeqListInit(&s); //这里&是取地址
  SeqListPushBack(&s, 1);
  SeqListPushBack(&s, 2);
  SeqListPushBack(&s, 3);
  SeqListPushBack(&s, 4);
  SeqListPushBack(&s, 5);
  SeqListPushBack(&s, 0);
  SeqListPrint(&s);
  //尾删,删除最后两个数据
  SeqListPopBack(&s);
  SeqListPopBack(&s);
  SeqListPrint(&s);
  return 0;
}
//SeqList.c 功能实现
#include "SeqList.h"
//打印顺序表
void SeqListPrint(SeqList* psl)  
{   //Print可以不传指针,因为它不需要修改结构体的内容,但结构体较大,传指针可以减少拷贝
  assert(psl);
  for (int i = 0; i < psl->size; ++i)
  {
    printf("%d ", psl->a[i]);
  }
  printf("\n");
}
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl)
{
  assert(psl);
  psl->a = NULL;
  psl->size = 0;
  psl->capacity = 0;
}
//顺序表尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x)
{
  assert(psl);
  // ˣҪ
  if (psl->size == psl->capacity)
  {   //relloc扩容
    size_t newCapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : psl->capacity * 2;
    //因为最初是0,*2也是0.所以最初为0就给4个(4没有特定含义,只要不是太大就行),若不是0就 psl->capacity * 2(折中)*3或*4均可
    SLDataType* tmp = realloc(psl->a, sizeof(SLDataType) * newCapacity);
    if (tmp == NULL)
    {
      printf("realloc fail\n");
      exit(-1);
    }
    else
    {
      psl->a = tmp;
      psl->capacity = newCapacity;
    }
  }
  psl->a[psl->size] = x;
  psl->size++;
}
//顺序表尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl)
{
  assert(psl);
  //psl->a[psl->size - 1] = 0;  
  //此语句是将删除后的覆盖为0,但这样做不太好
  //原因:1.若原有最后一个为0,意义不大  2.若类型不为int,而是double或char,覆盖为0有误
  //因为size标识有效数据,因此即使删除,数据还在capacity,即使删除后没有被覆盖,但不会访问
  if (psl->size > 0)
  {
    psl->size--;
  }
}
//SeqList.h  头文件
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
// 要求:存储的数据从0开始,依次连续存储
// 静态的顺序表
// 问题:开小了,不够用。开大了,存在浪费。
//#define N 10000
//struct SeqList
//{
//  int a[N];
//  int size; // 记录存储了多少个数据
//};
typedef int SLDataType;
// 动态的顺序表
typedef struct SeqList
{
  SLDataType* a;
  int size;     // 存储数据个数
  int capacity; // 存储空间大小
}SL, SeqList;
//void SLInit(SeqList* psl);
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl);
//顺序表销毁
void SeqListDestroy(SeqList* psl);
//打印顺序表
void SeqListPrint(SeqList* psl);
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);
//头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl);
image.gif

image.gif编辑

报错问题:image.gif编辑

image.gif编辑 解决:

1.使用断言(assert),对size断言。太过暴力!

2.添加条件判断image.gif编辑

image.gif编辑

越界是一种抽查,不能全部被查出来!

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

顺序表头插:

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

//Test.c 测试
#include "SeqList.h"
//void TestSeqList1()
//{ //尾插
//  SeqList s;
//  SeqListInit(&s); //这里&是取地址
//  SeqListPushBack(&s, 1);
//  SeqListPushBack(&s, 2);
//  SeqListPushBack(&s, 3);
//  SeqListPushBack(&s, 4);
//  SeqListPushBack(&s, 5);
//  SeqListPushBack(&s, 0);
//  SeqListPrint(&s);
//  //尾删,删除最后两个数据
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPrint(&s);
//
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPopBack(&s);
//  SeqListPrint(&s);
//
//  SeqListPushBack(&s, 10);
//  SeqListPushBack(&s, 20);
//  SeqListPrint(&s);
//
//  //如果不小心传了空指针,须使用断言进行报错查找
//  //SeqListPrint(NULL);
//
//  //测试越界
//  //int a[10];
//  ////a[10] = 1;
//  ////a[11] = 1;
//  //a[12] = 1;
//  ////a[100] = 1;
//
//}
void TestSeqList2()
{   //扩容测试
  /*int* p = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
  printf("%p\n", p);
  int* p1 = (int*)realloc(p, sizeof(int) * 100);
  printf("%p\n", p1);*/
  //头插
  SeqList s;
  SeqListInit(&s);
  SeqListPushBack(&s, 1);
  SeqListPushBack(&s, 2);
  SeqListPushBack(&s, 3);
  SeqListPushBack(&s, 4);
  SeqListPushFront(&s, 0);
  SeqListPushFront(&s, -1);
  SeqListPrint(&s);
}
int main()
{
  SeqList s;
  SeqListInit(&s); //这里&是取地址
  TestSeqList2();
  return 0;
}
//SeqList.c  功能实现
#include "SeqList.h"
//打印顺序表
void SeqListPrint(SeqList* psl)  
{   //Print可以不传指针,因为它不需要修改结构体的内容,但结构体较大,传指针可以减少拷贝
  assert(psl);
  for (int i = 0; i < psl->size; ++i)
  {
    printf("%d ", psl->a[i]);
  }
  printf("\n");
}
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl)
{
  assert(psl);
  psl->a = NULL;
  psl->size = 0;
  psl->capacity = 0;
}
//检查容量,降低冗余度
void SeqListCheckCapacity(SeqList* psl)
{
  // ˣҪ
  if (psl->size == psl->capacity)
  {   //relloc扩容
    size_t newCapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : psl->capacity * 2;
    //因为最初是0,*2也是0.所以最初为0就给4个(4没有特定含义,只要不是太大就行),若不是0就 psl->capacity * 2(折中)*3或*4均可
    SLDataType* tmp = realloc(psl->a, sizeof(SLDataType) * newCapacity);
    if (tmp == NULL)
    {
      printf("realloc fail\n");
      exit(-1);
    }
    else
    {
      psl->a = tmp;
      psl->capacity = newCapacity;
    }
  }
}
//顺序表尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x)
{
  assert(psl);
  SeqListCheckCapacity(psl);
  psl->a[psl->size] = x;
  psl->size++;
}
//顺序表尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl)
{
  assert(psl);
  //psl->a[psl->size - 1] = 0;  
  //此语句是将删除后的覆盖为0,但这样做不太好
  //原因:1.若原有最后一个为0,意义不大  2.若类型不为int,而是double或char,覆盖为0有误
  //因为size标识有效数据,因此即使删除,数据还在capacity,即使删除后没有被覆盖,但不会访问
  if (psl->size > 0)
  {
    psl->size--;
  }
}
//顺序表头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x)
{
    assert(psl);
    SeqListCheckCapacity(psl);
    // 挪动数据,腾出头部空间
    int end = psl->size - 1;
    while (end >= 0)
    {
      psl->a[end + 1] = psl->a[end];
      --end;
    }
    psl->a[0] = x;
    psl->size++;
    //SeqListInsert(psl, 0, x);
}
//SeqList.h 头文件
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
// 要求:存储的数据从0开始,依次连续存储
// 静态的顺序表
// 问题:开小了,不够用。开大了,存在浪费。
//#define N 10000
//struct SeqList
//{
//  int a[N];
//  int size; // 记录存储了多少个数据
//};
typedef int SLDataType;
// 动态的顺序表
typedef struct SeqList
{
  SLDataType* a;
  int size;     // 存储数据个数
  int capacity; // 存储空间大小
}SL, SeqList;
//void SLInit(SeqList* psl);
//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl);
//顺序表销毁
void SeqListDestroy(SeqList* psl);
//打印顺序表
void SeqListPrint(SeqList* psl);
//检查容量,降低冗余度
void SeqListCheckCapacity(SeqList* psl);
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);
//头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl);
image.gif

顺序表头删:

image.gif编辑

image.gif编辑 不考虑顺序:

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑image.gif编辑

1.断言为假就终止程序!并且在打印时会告知出错的行数!

2.return结束函数(温和),exit终止程序(暴力终止)

顺序表在pos(指定位置)插入:image.gif编辑

以下几张图片代码有误:

有误部分已标记:image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

一般情况下,动态开辟的内存,是在free的时候检查越界!

静态开辟的内存是在函数结束时检查越界!

image.gif编辑

添加Destroy函数,free语句进行越界检查!image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑image.gif编辑

注:

-1(整型int)被提升为无符号整型(unsigned int)为1111111111111111...11(全1)

--end,-2、-3、依旧会提升,形成死循环!

image.gif编辑 解决方法:

1.image.gif编辑

2.image.gif编辑

3.

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

顺序表在pos(指定位置)删除:

image.gif编辑

image.gif编辑

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。

typedef int SLDataType;
// 顺序表的动态存储
typedef struct SeqList
{
  SLDataType* array; // 指向动态开辟的数组
  size_t size; // 有效数据个数
  size_t capicity; // 容量空间的大小
}SeqList;
// 基本增删查改接口
// 顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* psl, size_t capacity);
// 检查空间,如果满了,进行增容
void CheckCapacity(SeqList* psl);
// 顺序表尾插
void SeqListPushBack(SeqList* psl, SLDataType x);
// 顺序表尾删
void SeqListPopBack(SeqList* psl);
// 顺序表头插
void SeqListPushFront(SeqList* psl, SLDataType x);
// 顺序表头删
void SeqListPopFront(SeqList* psl);
// 顺序表查找
int SeqListFind(SeqList* psl, SLDataType x);
// 顺序表在pos位置插入x
void SeqListInsert(SeqList* psl, size_t pos, SLDataType x);
// 顺序表删除pos位置的值
void SeqListErase(SeqList* psl, size_t pos);
// 顺序表销毁
void SeqListDestory(SeqList* psl);
// 顺序表打印
void SeqListPrint(SeqList* psl);

image.gif

后记:

●由于作者水平有限,文章难免存在谬误之处,敬请读者斧正,俚语成篇,恳望指教!


                                 ——By 作者:新晓·故知

相关文章
|
2天前
|
存储 算法 C语言
数据结构基础详解(C语言): 二叉树的遍历_线索二叉树_树的存储结构_树与森林详解
本文从二叉树遍历入手,详细介绍了先序、中序和后序遍历方法,并探讨了如何构建二叉树及线索二叉树的概念。接着,文章讲解了树和森林的存储结构,特别是如何将树与森林转换为二叉树形式,以便利用二叉树的遍历方法。最后,讨论了树和森林的遍历算法,包括先根、后根和层次遍历。通过这些内容,读者可以全面了解二叉树及其相关概念。
|
2天前
|
存储 机器学习/深度学习 C语言
数据结构基础详解(C语言): 树与二叉树的基本类型与存储结构详解
本文介绍了树和二叉树的基本概念及性质。树是由节点组成的层次结构,其中节点的度为其分支数量,树的度为树中最大节点度数。二叉树是一种特殊的树,其节点最多有两个子节点,具有多种性质,如叶子节点数与度为2的节点数之间的关系。此外,还介绍了二叉树的不同形态,包括满二叉树、完全二叉树、二叉排序树和平衡二叉树,并探讨了二叉树的顺序存储和链式存储结构。
|
2天前
|
存储 C语言
数据结构基础详解(C语言): 树与二叉树的应用_哈夫曼树与哈夫曼曼编码_并查集_二叉排序树_平衡二叉树
本文详细介绍了树与二叉树的应用,涵盖哈夫曼树与哈夫曼编码、并查集以及二叉排序树等内容。首先讲解了哈夫曼树的构造方法及其在数据压缩中的应用;接着介绍了并查集的基本概念、存储结构及优化方法;随后探讨了二叉排序树的定义、查找、插入和删除操作;最后阐述了平衡二叉树的概念及其在保证树平衡状态下的插入和删除操作。通过本文,读者可以全面了解树与二叉树在实际问题中的应用技巧和优化策略。
|
2天前
|
存储 算法 C语言
C语言手撕数据结构代码_顺序表_静态存储_动态存储
本文介绍了基于静态和动态存储的顺序表操作实现,涵盖创建、删除、插入、合并、求交集与差集、逆置及循环移动等常见操作。通过详细的C语言代码示例,展示了如何高效地处理顺序表数据结构的各种问题。
|
22小时前
|
存储 人工智能 C语言
数据结构基础详解(C语言): 栈的括号匹配(实战)与栈的表达式求值&&特殊矩阵的压缩存储
本文首先介绍了栈的应用之一——括号匹配,利用栈的特性实现左右括号的匹配检测。接着详细描述了南京理工大学的一道编程题,要求判断输入字符串中的括号是否正确匹配,并给出了完整的代码示例。此外,还探讨了栈在表达式求值中的应用,包括中缀、后缀和前缀表达式的转换与计算方法。最后,文章介绍了矩阵的压缩存储技术,涵盖对称矩阵、三角矩阵及稀疏矩阵的不同压缩存储策略,提高存储效率。
|
22小时前
|
C语言
数据结构基础详解(C语言):图的基本概念_无向图_有向图_子图_生成树_生成森林_完全图
本文介绍了图的基本概念,包括图的定义、无向图与有向图、简单图与多重图等,并解释了顶点度、路径、连通性等相关术语。此外还讨论了子图、生成树、带权图及几种特殊形态的图,如完全图和树等。通过这些概念,读者可以更好地理解图论的基础知识。
|
C语言
C语言顺序表,合并并排序(代码注释讲解)
C语言顺序表,合并并排序(代码注释讲解)
320 0
|
2天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第十章:位运算和c语言文件操作详解_文件操作函数
本文详细介绍了C语言中的位运算和文件操作。位运算包括按位与、或、异或、取反、左移和右移等六种运算符及其复合赋值运算符,每种运算符的功能和应用场景都有具体说明。文件操作部分则涵盖了文件的概念、分类、文件类型指针、文件的打开与关闭、读写操作及当前读写位置的调整等内容,提供了丰富的示例帮助理解。通过对本文的学习,读者可以全面掌握C语言中的位运算和文件处理技术。
|
2天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第七章 函数和预编译命令
本章介绍C语言中的函数定义与使用,以及预编译命令。主要内容包括函数的定义格式、调用方式和示例分析。C程序结构分为`main()`单框架或多子函数框架。函数不能嵌套定义但可互相调用。变量具有类型、作用范围和存储类别三种属性,其中作用范围分为局部和全局。预编译命令包括文件包含和宏定义,宏定义分为无参和带参两种形式。此外,还介绍了变量的存储类别及其特点。通过实例详细解析了函数调用过程及宏定义的应用。
|
8天前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(三)信号处理方式和自定义处理函数
本文详细介绍了Linux系统中进程间通信的关键机制——信号。首先解释了信号作为一种异步通知机制的特点及其主要来源,接着列举了常见的信号类型及其定义。文章进一步探讨了信号的处理流程和Linux中处理信号的方式,包括忽略信号、捕捉信号以及执行默认操作。此外,通过具体示例演示了如何创建子进程并通过信号进行控制。最后,讲解了如何通过`signal`函数自定义信号处理函数,并提供了完整的示例代码,展示了父子进程之间通过信号进行通信的过程。