数据结构——线性表的顺序存储结构

简介: 数据结构——线性表的顺序存储结构

目录

定义

线性表的顺序存储的结构代码

所应具备的功能

1.初始化

2.插入新元素

(1)在开头插入新元素

(2)在结尾插入新元素

(3)在任意处插入新元素

2.删除元素

(1)开头删除

(2)尾部删除

(3)任意位置删除

3.查找元素

4.修改元素

线性表顺序存储结构的优缺点

定义

线性表表的的顺序存储结构,指的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素。

如下:

image.png

线性表中每个数据元素的类型都相同,在c语言中,用一维数组来实现顺序存储结构

线性表的顺序存储的结构代码

typedef int SQdataType;   
typedef struct SeqList
{
  SQdataType *data;   //后面用动态开辟的方法对其进行开辟
  int size;           //线性表当前长度
  int capacity;       //线性表当前的内存容量
}SL;

顺序存储的结构需要三个要素:

1.存储空间的起始位置

2.线性表的存储容量:capacity

3.线性表的当前长度:size

所应具备的功能

//初始化
void SeqListInit(SL* ps);
//尾插
void SeqListPushBack(SL* ps, SQdataType x);
//头插
void SeqListPushFront(SL* ps, SQdataType x);
//尾删
void SeqListPopBack(SL* ps, SQdataType x);
//头删
void SeqListPopFront(SL* ps, SQdataType x);
//任意位置的插入
void SeqListInsert1(SL* ps, int i, SQdataType x);
void SeqListInsert2(SL* ps, int i, SQdataType x);
//删除任意位置
void SeqListDelete1(SL* ps, int i, SQdataType x);
void SeqListDelete2(SL* ps, int i, SQdataType x);
//空间销毁
void SeqListDestory(SL* ps);
//查
int SeqListSearch(SL* ps,SQdataType x);
//改
void SeqListModify(SL* ps, SQdataType);

1.初始化

void SeqListInit(SL* ps)
{
  ps->data = NULL;
  ps->size = 0;
  ps->capacity = 0;
}

2.插入新元素

在增加元素前,应对容量进行检查,如果容量不够,应ralloc更大的空间

void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
  if (ps->size == ps->capacity)  //判断元素是否达到最大容量
  {
    int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;//若容量为零开辟4个空间
    SQdataType* tmp = realloc(ps->data, sizeof(SQdataType) * newcapacity);
    if (tmp == NULL)  //判断是否开辟成功
    {
      printf("realloc fail\n");
      exit(-1);
    }
    else            //开辟成功
    {
      ps->data = tmp;
            capacity=newcapacity;
    }
  }
}

(1)在开头插入新元素

void SeqListPushFront(SL* ps, SQdataType x)
{
  SeqListCheckCapacity(&ps);//插入前进行容量检查
  int end = ps->size - 1;
  while (end >= 0)
  {
    ps->data[end + 1] = ps->data[end];
    end--;
  }
  ps->size++;
  ps->data[0] = x;
}

(2)在结尾插入新元素

void SeqListPushBack(SL* ps, SQdataType x)
{
  SeqListCheckCapacity(&ps);//插入前进行容量检查
  ps->data[ps->size] = x;
  ps->size++;
}

(3)在任意处插入新元素

思路一:

void SeqListInsert1(SL* ps, int i, SQdataType x)
{
  SeqListCheckCapacity(&ps);
  int k;
  if (i<1 || i>ps->size + 1)
  {
    printf("error\n");
    return;
  }
  if (i <= ps->size)
  {
    for (k = ps->size - 1; k >= i - 1; k--)
      ps->data[k + 1] = ps->data[k];
  }
  ps->data[i - 1] = x;
  ps->size++;
}

思路二:

void SeqListInsert2(SL* ps, int i, SQdataType x)
{
  SeqListCheckCapacity(&ps);
  assert(i< ps->size);
  int end = ps->size - 1;
  i -= 1;
  while (end >= i)
  {
    ps->data[end + 1] = ps->data[end];
    --end;
  }
  ps->data[i - 1] = x;
  ps->size++;
}

2.删除元素

(1)开头删除

void SeqListPopFront(SL* ps)
{
  assert(ps->size > 0);
  int start = 1;
  while (start < ps->size)
  {
    ps->data[start - 1] = ps->data[start];
    ++start;
  }
  ps->size--;
}

(2)尾部删除

void SeqListPopBack(SL* ps)
{
  assert(ps->size > 0);
  ps->size--;
}

(3)任意位置删除

思路一:

void SeqListDelete1(SL* ps, int i, SQdataType x)
{
  SeqListCheckCapacity(&ps);
  int k;
  if (i<1 || i>ps->size)
  {
    printf("error\n");
    return;
  }
  if (i < ps->size)
  {
    for (k = i; k < ps->size; k++)
      ps->data[k - 1] = ps->data[k];
  }
  ps->size--;
}

思路二:

void SeqListDelete2(SL* ps, int i, SQdataType x)
{
  int end = ps->size - 1;
  assert(i >= end);
  while (end > i)
  {
    ps->data[i - 1] = ps->data[i];
    --i;
  }
  ps->size--;
}

3.查找元素

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

4.修改元素

void SeqListModify(SL* ps, int pos, SQdataType x)
{
  assert(pos < ps->size-1);
  ps->data[pos - 1] = x;
}

线性表顺序存储结构的优缺点

优点:

无需为表示表中的元素之间的逻辑关系而增加额外的存储空间。

可以快速地存表中任一位置的元素。

缺点:

插入和删除操作需要移动大量元素

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