【超详解加源代码和测试截图】顺序表的一系列操作合集

简介: 动态顺序表建立和初始化,检查容量和扩容,尾插和尾删,头插和头删.....

文章目录

🌟前言
🌟动态顺序表建立和初始化
🌟检查容量和扩容
🌟尾插和尾删
🌟头插和头删
🌟查找和指定pos下标位置插入
🌟删除指定pos位置的数据 和摧毁
🌟完整代码工程
🌟SeqList.h头文件
🌟SeqList.c文件
🌟text.c测试文件


在这里插入图片描述


🌟前言
为了体现出程序的模块化思想,下面的每一个功能都用一个独立函数来封装
如果想要其中一个功能请直接复制代码块和函数声明即可使用

🌟动态顺序表建立和初始化
动态顺序表相比于静态顺序表在容量大小方面更加灵活,故用动态顺序表演示

动态顺序表的建立

typedef int SLDateType;    //可能有时候要存储的数据类型不一样
                        //这样做可以更容易修改
//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
    SLDateType* a;    //用来存放顺序表的地址
    int size;        //表示数组存了多少个有效数据
    int capacity;    //数组实际能存多少个数据
}SL;
SL a;

顺序表的初始化

初始化只需要把SL结构体里的数据置零即可
//初始化
void SeqListInit(SL* ps)
{
    ps->a = NULL;
    ps->size = ps->capacity = 0;
}

🌟检查容量和扩容
这里的想法是:刚开始顺序表初始化之后为零,还没给它分配空间,故每次进去的时候,判断是否有容量或者容量是否满了,如果没有容量,就是刚初始化完,所以第一次进去就给它先分配空间,后续就每一次进入如果满了,就进行2倍扩容
//检查容量
void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
    //如果内存不够或者没有内存就扩容
    if (ps->size == ps->capacity)
    {
    //判断是否有容量,如果没有就先给newcapacity赋值4,有就扩容2倍
        int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
        SLDateType* tem = (SLDateType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDateType));
        if (tem == NULL)    //失败就结束程序
        {
            printf("realloc fail\n");
            exit(-1);        
        }
        ps->a = tem;        //把新地址传给a
        ps->capacity = newcapacity;//更新新容量
    }
}
realloc是一个C语言扩容函数,如果本身没有容量的,就会自动进行malloc这个函数的功能
realloc函数参数 realloc(需要重新分配的内存空间指针,新的内存空间的大小)
经过上面的处理,顺序表已经是实实在在的解决容量和初始化问题,接下来就对它进行各种操作

🌟尾插和尾删

尾插顾名思义,就是在顺序表的最后一个元素的后面添加一个元素,我们只需要知道原来顺序表的有效个数大小就即可尾插

//尾插
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDateType x)    //x是要插入的数据
{
    //进行尾插时间要检查容量是否满了,不然容易越界访问
    SeqListCheckCapacity(ps);
    ps->a[ps->size] = x;
    ps->size++;        //插入之后记得有效个数+1
}

尾删的话,直接对size-1即可,因为有效个数size减1后,原来size这个位置的数就访问不到,下次可以直接覆盖赋值,如果直接对原来size位置进行置零也可以,不过是多此一举

进行尾删的时候要检查原来是顺序表有没有元素,没有的话就不用进行尾删了
//尾删
void SeqListPopBack(SL* ps)
{
    //assert是判断括号里的条件是否满足,不满足就报错,是比较暴力的写法
    assert(ps->a != NULL&&ps->size!=0);
    ps->size--;
}

上面那个assert也可以用if语句进行更改,if语句是一个比较温柔的处理方法,但不会报错,个人比较喜欢暴力一点的,严厉一点😎(assert头文件<assert.h>)
在这里插入图片描述

🌟头插和头删

头插:进行头插前,我们是需要把原来所有的数据往后移动一个位置,然后在第一个位置即可插入数据。听起来是不是挺简单的!!
在这里插入图片描述

//头插
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDateType x)
{
    //插入数据前先检查容量是否满了,满了就扩容
    SeqListCheckCapacity(ps);
    //判断是否有有效个数
    if (ps->size == 0)
    {
        ps->a[0] = x;
    }
    //有有效个数就进行移动数据
    int tail = 0;
    for (tail = ps->size-1; tail >= 0; tail--)
    {
        ps->a[tail + 1] = ps->a[tail];
    }
    ps->a[0] = x;
    ps->size++;    //别忘了有效个数+1
}

想法是简单的,但是有一个特殊位置需要注意,就是如果顺序表没有有效个数的时候,进行尾插是不需要移动数据的,因为都没有数据,就不需要移动了,直接对第一个位置进行赋值即可!

头删也是要判断是否有有效个数,如果没有有效个数,就没必要头删了,因为都没数据可删了 思想就是把除了第一位元素的所有元素进行前移即可
//头删
void SeqListPopFront(SL* ps)
{
    //判断是否有有效个数,没有就报错
    assert(ps->a != NULL && ps->size != 0);
    //元素前移
    int tail = 0;
    for (tail = 0; tail < ps->size-1; tail++)
    {
        ps->a[tail]=ps->a[tail + 1];
    }
    ps->size--;    //别忘了size-1
}

🌟查找和指定pos下标位置插入

查找的话就是遍历一遍顺序表即可,没有多大的技巧可言,有序的话另当别论。

//找到了返回x位置的下标,找不到返回-1
int  SeqListFind(SL* ps,SLDateType x)
{
    assert(ps->a != NULL && ps->size != 0);
    int i = 0;
    //遍历顺序表
    for (i = 0; i < ps->size; i++)
    {
        if (ps->a[i] == x)
        {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

指定pos下标位置插入:首先要判断指定pos下标是否合法,要遵循顺序表是按顺序存放的,所以如果顺序表里有3个有效个数的时候,你是不能往第5,6等等往后个位置插入,也不能往-1,-2这些非法位置插入,它的有效范围应该是0~size

pos下标合法之后,知道pos位置,把pos位置的元素及往后的元素统统往后移动一位,然后在pos位置插入元素即可
//指定pos下标位置插入
void SeqListInsert(SL* ps,int pos,SLDateType x)
{
    //先判断pos是否合法
    assert(pos<=ps->size&&pos>=0);
        int end = ps->size-1;
        SeqListCheckCapacity(ps);
        //往后挪动数据
        while(end >= pos)
        {
            ps->a[end + 1] = ps->a[end];
            end--;
        }

    ps->a[pos] = x;        //插入元素
    ps->size++;        //别忘了size+1
}
指定pos位置插入是可以直接代替上面的尾插和头插,嫌麻烦的可以直接用这个,忽略尾插和头插!

🌟删除指定pos位置的数据和摧毁

删除:也是首先要判断pos位置是否合法,合法的话,就直接把pos后的元素往前挪动一位即可覆盖pos位置的数据,也就是删除,最后记得size-1

这一次的pos下标合法范围是0~size-1
//删除指定pos位置的数据 
void SeqListErase(SL* ps, int pos)
{
    //判断pos是否合法
    assert(pos < ps->size&& pos >= 0);
    //挪动元素
    int i =0;
    for (i = pos+1; i < ps->size; i++)
    {
        ps->a[i-1] = ps->a[i ];
    }

    ps->size--;
}

摧毁就是把顺序表进行内存释放,最后把结构体里的数据置零即可

//摧毁顺序表
void SeqListDestroy(SL* ps)
{
    free(ps->a);
    ps->a = NULL;
    ps->capacity = ps->size = 0;
}

🌟完整代码工程
遵循模块化思想,写成一个比较正规的工程,分三个文件
第一个是SeqList.h整个工程的头文件
第二个是SeqList.c整个工程的函数实现文件
第三个是text.c测试文件

🌟SeqList.h头文件
//SeqList.h头文件
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<assert.h>

typedef int SLDateType;//可能有时候要存储的数据类型不一样
                        //这样做可以更容易修改

//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
    SLDateType* a;    //用来存放顺序表的地址
    int size;        //表示数组存了多少个有效数据
    int capacity;    //数组实际能存多少个数据
}SL;

//打印顺序表
void SeqListPrint(SL* ps);
//初始化
void SeqListInit(SL* ps);
//摧毁顺序表
void SeqListDestroy(SL* ps);
//检查容量
void SeqListCheckCapacity(SL* ps);
//尾插
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDateType x);
//尾删
void SeqListPopBack(SL* ps);
//头插
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDateType x);
//头删
void SeqListPopFront(SL* ps);
//找到了返回x位置的下标,找不到返回-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDateType  x);
//指定pos下标位置插入
void SeqListInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x);
//删除pos位置的数据
void SeqListErase(SL* ps, int pos);

🌟SeqList.c文件
//SeqList.c文件
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS        //vs2019用到scanf函数时需这个,其他编译器请忽略

#include"SeqList.h"


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


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



//摧毁顺序表
void SeqListDestroy(SL* ps)
{
    free(ps->a);
    ps->a = NULL;
    ps->capacity = ps->size = 0;
}


//检查容量
void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
    //如果内存不够或者没有内存就扩容
    if (ps->size == ps->capacity)
    {
        int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
        SLDateType* tem = (SLDateType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDateType));
        if (tem == NULL)
        {
            printf("realloc fail\n");
            exit(-1);
        }
        ps->a = tem;
        ps->capacity = newcapacity;
    }
}

//尾插
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDateType x)
{
    //进行尾插时间要检查容量是否满了,不然容易越界访问
    SeqListCheckCapacity(ps);
    ps->a[ps->size] = x;
    ps->size++;
}


//尾删
void SeqListPopBack(SL* ps)
{
    assert(ps->a != NULL&&ps->size!=0);
    ps->size--;
}


//头插
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDateType x)
{
    SeqListCheckCapacity(ps);
    if (ps->size == 0)
    {
        ps->a[0] = x;
    }
    int tail = 0;
    for (tail = ps->size-1; tail >= 0; tail--)
    {
        ps->a[tail + 1] = ps->a[tail];
    }
    ps->a[0] = x;
    ps->size++;
}


//头删
void SeqListPopFront(SL* ps)
{
    assert(ps->a != NULL && ps->size != 0);
    int tail = 0;
    
    for (tail = 0; tail < ps->size-1; tail++)
    {
        ps->a[tail]=ps->a[tail + 1];
    }
    ps->size--;
}


//找到了返回x位置的下标,找不到返回-1
int  SeqListFind(SL* ps,SLDateType x)
{
    assert(ps->a != NULL && ps->size != 0);
    int i = 0;
    //遍历顺序表
    for (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,SLDateType x)
{
    assert(pos<=ps->size&&pos>=0);
        int end = ps->size-1;
        SeqListCheckCapacity(ps);
        //挪动数据
        while(end >= pos)
        {
            ps->a[end + 1] = ps->a[end];
            end--;
        }

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

//删除指定pos位置的数据 
void SeqListErase(SL* ps, int pos)
{
    assert(pos < ps->size&& pos >= 0);
    int i =0;
    for (i = pos+1; i < ps->size; i++)
    {
        ps->a[i-1] = ps->a[i ];
    }

    ps->size--;
}

🌟text.c测试文件
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"SeqList.h"

void menu()
{
    printf("************************************\n");
    printf("    1.头插   2.头删\n");
    printf("    3.尾插   4.尾删\n");
    printf("    5.打印   6.插入\n");
    printf("    7.查找   8.删除指定位置\n");
    printf("    -1.退出\n");
    printf("************************************\n");
    printf(" 请选择>:   \n");

}
void menuText()
{
    SL s1;
    int input = 0;
    SLDateType x1 = 0;
    SLDateType x2 = 0;
    SeqListInit(&s1);
    while(input!=-1)
    {

        menu();
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 1:
            printf("请输入你要头插入的数,以-1为结束\n");
            scanf("%d", &x1);
            while (x1 != -1)
            {
                SeqListPushFront(&s1, x1);
                scanf("%d", &x1);
            }
            printf("插入成功\n");
            break;
        case 2:
            SeqListPopFront(&s1);
            printf("头删成功\n");
            break;
        case 3:
            printf("请输入你要尾插入的数,以-1为结束\n");
            scanf("%d", &x1);
            while (x1 != -1)
            {
                SeqListPushBack(&s1, x1);
                scanf("%d", &x1);
            }
            printf("插入成功\n");
            break;
        case 4:
            SeqListPopBack(&s1);
            printf("尾删成功\n");
            break;
        case 5:
            SeqListPrint(&s1);
            printf("打印成功\n");
            break;
        case 6:
            printf("请输入按“在哪个位置 插入”的数据为顺序输入。如在第二个位置,插入3,“2 3”\n");
            scanf("%d %d", &x1, &x2);
            SeqListInsert(&s1, x1, x2);
            printf("插入成功\n");
            break;
        case 7:
            printf("请输入你要查找的数据\n");
            scanf("%d", &x1);
            int ret=SeqListFind(&s1, x1);
            if (ret != -1)
            {
                printf("查到了,下标为%d\n", ret);
            }
            else
                printf("查不到\n");
            break;
        case 8:
            printf("请输入你要删除数据的位置\n");
            scanf("%d", &x1);
            SeqListErase(&s1, x1);
            printf("删除成功\n");
            break;
        case -1:
            printf("退出成功\n");
            break;
        default:
            printf("无此选项,请重新输入\n");
            break;
        }
    }
    SeqListDestroy(&s1);
}

int main()
{

    menuText();
}

一部分测试截图>

头插和打印功能测试:
image.png
尾插和查找功能:

image.png

有bug或者哪里出错误请指出!!

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