顺序表(数据结构)---排队啦！（二）-阿里云开发者社区

4*接口函数的详细讲解

4.1初始化结构体

记住结构体中，有三个结构成员，a是用来指向堆区数组的指针、size是用来表示数组里有多少个数据、capacity是用来表示数组能存储的数据个数。

下面我们就不再写结构体是什么了，就是写接口函数，这样才不会占用太多的篇幅。

//初始化结构体
void SeqListInit(SL* ps)
{
  ps->a = NULL;
  ps->size = ps->capacity = 0;
}
int main()
{
    SL s1;
    SeqListInit(&s1)
}

看到下面这个图，相信不是很理解指针和结构的读者都可以尝试理解。

4.2尾插

void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
    //检查容量
    if(ps->size == ps->capacity)
    {
        //为了防止初始化capacity为0，每次乘二也为0，所以判断capacity是否为0，为零先赋值成4。
        int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4: capacity*2;
        //注意是SLDataType*，返回这块空间的首元素地址，是SLDataType类型。
        SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity*sizeof(SLDataType));
        //判断realloc成不成功，不成功realloc返回NULL
        if(tmp == NULL)
        {
            printf(realloc 失败\n);
            //系统函数exit，执行到exit整个程序直接结束，-1是一个错误码而已。
            exit(-1);
        }
        //将新空间的地址交给a管理
        ps->a = tmp;
        //更新capacity的容量
        ps->capacity = newcapacity;
    }
    //尾部加元素，size是数组最后一个数据下一个位置的下标
    ps->a[ps->size] = x;
    size++;
}

尾插其实不难的：大家看看下面的图吧

需要额外关注的一点是：每次插入数据，数据个数增加，我们需要考虑size会不会等于capacity，一旦等于就扩容，我们前面的检查容量就是做这个事情。

4.3打印数据

既然通过尾插插入了一些数据，我们需要看一看有没有成功，把数组里的内容打印出来看看。

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

打印也很简单~，用VS编译器测试一下出来看吧！

4.4用完后销毁创建的堆空间

void SeqListDestory(SL* ps)
{
    free(ps->a);
    ps->a = NULL;
    //可以连续赋值
    ps->size = ps->capacity = 0;
}

补充：如果一个堆区空间没有被释放，那么将会引起内存泄漏，导致程序的内存空间越来越少，因为没有释放的堆区空间既不能被我们使用(指向该处的指针已被销毁)，操作系统也没法回收。所以，只要动态开辟了空间的，最后要释放掉。

4.5 尾删

void SeqListPopBack(SL* ps)
{
    //不动于声的方式，当size不符合条件是，不执行就是了，
    //assert是只要有触碰的倾向，直接报错，可以看下面另一种方式的解释。
    if(ps->size > 0)
    {
         ps->size--;    
    }
}

尾删的时候，让size--就可以了。因为size是标识着顺序表的有效数据个数的，当size减一的时候，顺序表的最后一个数据就不再是有效数据了，顺序表访问不到了。

当没有数据的时候，size不要继续往后减了，因为这样size表示的就是数组外的下标了，此时很容易造成非法访问的错误，所以加上size>0的限制条件。比如当size为1的时候，尾删1个，此时，size符合条件进入if并成功将size减成了0，再次调用的时候，不符合条件，防止将size减减。

下面是另一种方式：

#include <assert.h>
void SeqListPopBcak(SL* ps)
{
    //断言，如果条件为真则相安无事，如果条件为假，直接挂断程序，并报出错误。
    assert(ps->size > 0);
    ps->size--;
}

4.6头插

在数组的第一个位置插入一个元素，为了实现这个做法，我们需要把原先所有的数据往后挪一个位置。

不管是头插还是尾插，只要是插入，就得保证插入数据后不会超出容量，也就是在头插实现部分也要使用检查容量的代码，因此我们可以把检查容量的代码封装成一个函数，调用就可以了。

接下来看到头插的实现部分：

void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
    SeqListCheckCapacity(ps);//检查容量的接口函数
    int end = ps->size-1;
    while(end>=0)
    {
        ps->a[end+1] = ps->a[end];
        end--;
    }
    ps->a[0] = x;
    ps->size++;
}
//用for循环实现移动数据
int end = ps->size-1;
for(int i = end; i >= 0; i--)
{
    ps->a[i+1] = ps->[i];
}
ps->a[0] = x;
ps->size++;

将检查容量，决定需不需要扩容的代码块分装成函数，很方便。

4.7头删

头删其实就是将第一个数据后的所有元素向前移动一个数据位置。

void SeqListPopFront(SL* ps)
{
    assert(ps->size > 0);
    int begin = 1;
    while(begin < ps->size)
    {
        ps->a[begin-1] = ps->a[begin];
        ++begin;
    }
    ps->size--;
}
//用for循环实现移动数据
int begin = 1;
for(int i = begin; i < ps->size; i++)
{
    ps->a[i-1] = ps->a[i];
}
ps->size--;
//也可以是
int begin = 0;
for(int i = begin; i < ps->size-1; i++)
{
    ps->a[i] = ps->a[i+1];
}

4.8查找

查找是在数组里查找到一个数据，找到了返回数据的下标，找不到返回-1。

int SeqList(SL* ps, SLDataType x)
{
    for(int i = 0; i < ps->size; i++)
    {
        if(ps->a[i] == x)
        {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

4.9任意位置插入

对于任意位置插入，有一定的插入范围限制；一个是不能插入到超过size下标的地方，可以等于。插入在以size为下标的地方，这相当与尾插；另一个是不能在小于0的下标处插入数据；

void SeqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)//pos是要插入的下标
{
    //温柔的方式
    /*
    if(pos > ps->size || pos < 0)
    {
        printf("下标pos不能插入数据\n");
        return;
    }
    */
    //暴力的方式
    assert(pos <= ps->size && pos>=0);
    SeqListCheckCapacity(ps);
    int end = ps->size-1;
    //包括要插入的位置的数据也给往后挪，也就是end=pos进入循环
    while(end>=pos)
    {
        ps->a[end+1] = ps->a[end];
        --end;
    }
    ps->a[pos] = x;
    ps->size++;
}
//使用for循环挪动数据
int end = ps->size-1;
for(int i = end; i >= pos; i--)
{
    ps->a[i+1] = ps->a[i];
}

如果想在某个数据位置上插入一个新的数据，我们可以使用SeqListFind计算出相应的下标，带进任意插入的接口函数中就可以了。

改变其它的函数：

改变头插

既然我们现在已经实现了可以再任意位置插入，那头插就是任意插入的一个特殊情况，我们可以直接锁定插入的位置pos为0，调用函数SeqListInsert(&s1, 0, 数据)；尾插也一样；

void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
    //一句代码搞定头插
    SeqListInsert(ps, 0, x);

尾插如下：

void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
    SeqListInsert(ps, ps->size, x);
}

4.10任意位置删除

任意删除的位置的范围限制是：pos的位置不能小于下标0、pos的位置不能大于size。这里不像插入数据一样可以等于size，因为size为下标处没有数据。

void SeqListErase(SL* ps, int pos)
{
    assert(ps->size > 0);//保证有数字可以删除
    assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
    int begin = pos + 1;
    while(begin < ps->size)
    {
        ps->a[begin-1] = ps->a[begin];
        ++begin;
    }
    ps->size--;
}
//用for循环移动数据
int begin = pos;
for(int i = begin; i < ps->size-1; i++)
{
    ps->a[i] = ps->a[i+1];
}
ps->size--

同上：学完任意位置删除元素，我们可以对头删和尾删给改一下，它们都是是任意位置删除的特殊情况。

头删：

void SeqListPopFront(SL* ps)
{
    SeqListEras(ps, 0);
}

尾删：

void SeqListPopBack(SL* ps)
{
    SeqLisErase(ps, ps->size-1);
}

尾部删除就是最后一个数据，下标自然是size-1啦。

好啦，到这里，顺序表的内容就讲完啦，更新不易，求波点赞吧~

结语：希望读者读完能有所收获！对数据结构有进一步的认识！✔

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