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数据结构之手撕顺序表(增删查改等)

0.引言

在本章之后,就要求大家对于指针、结构体、动态开辟等相关的知识要熟练的掌握,如果有小伙伴对上面相关的知识还不是很清晰,要先弄明白再过来接着学习哦!

那进入正题,在讲解顺序表之前,我们先来介绍线性表这个数据结构。

0.1 线性表

线性表是 n个具有相同特性的数据元素组成的有限的序列。

相同特性:同一种数据类型
有限:数据元素的个数是有限的

常见的线性表:顺序表、链表、栈、队列、字符串等。

0.2 线性表的逻辑结构和物理结构

0.2.1 逻辑结构

线性表的逻辑结构是线性结构,线性结构 是一条连续的直线,也就是说 线性表在逻辑上是连续的,比如我们在C语言学过的的数组(顺序表),指针(可以构成链表)。

上图分别为顺序表跟链表,他们在逻辑结构上都是一个接着一个,连续的。然而在物理结构他们还依旧连续吗?

0.2.2 线性表的物理结构

线性表在物理结构上不一定连续,我们可以构成线性表的结构有数组和指针,指针又被称作链式结构。

当线性表是由数组构成时
        它在逻辑结构是连续的,物理结构也一定连续,因为数组是一个一个挨着的空间,在地址上是紧挨着的,所以是连续的。

如图:

当线性表为链式结构时

        链式结构在逻辑上一定是连续的,因为我们可以通过指针就找到该指针对应的地址
        但指针的地址不一定是连续的,我们可以这存一个,那存一个,通过指针给他们链接起来。

如图:

当了解了线性表之后,就让我们一起学习第一种数据结构——顺序表吧!

1. 顺序表

1.1概念

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,通常采用数组的形式存储。在数组上完成数据的增删查改。

1.2 顺序表的分类

1.2.1 静态顺序表

静态顺序表指的是利用定长数组来存储元素

//顺序表的静态存储
#define N 7 //顺序表一次开辟的空间个数
typedef int SLDataType; //将数据类型重命名,以便我们未来换用其他的数据类型
typedef struct SeqList
{SLDataType arr[N]; //定长数组size_t size; //有效的数据个数,size_t指的是无符号整型
}Seqlist;

我们在使用静态顺序表的时候,只能每次开辟N个大小的空间,这也就要求我们在使用之前就要想好你要存放多少个数据,非常不灵活,所以我们大多时候不使用静态顺序表,而是改用动态顺序表作为我们日常应用。

1.2.2 动态顺序表

动态顺序表:使用动态开辟的数组存储。

1. 动态顺序表的定义
typedef int SLDataType; //数据类型的重命名,方便更改数据类型
typedef struct SeqList
{SLDataType *a; //指向动态开辟的数组int size;     //有效的数据个数int capacity; //动态开辟的数组的容量
}SL;
2.初始化
void SLInit(SL*ps) //初始化
{ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType)*4);if(ps->a == NULL){perror("malloc");exit(EXIT_FAILURE);}ps ->size = 0;ps ->capacity = 4;
}
3.退出程序时的销毁
void SLDestroy(SL*ps) //退出时销毁
{free(ps->a);ps->a = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}
4.尾插尾删
尾插
void SLPushBack(SL*ps,int i) 
{SLCheckCapacity(ps);ps->a[ps->size] = i;ps->size++;
}尾删
void SLPopBack(SL*ps) 
{assert(ps->size > 0);ps->size--;
}
5.头插头删
头插
void SLPushFront(SL*ps,int i)
{SLCheckCapacity(ps);int end = ps->size;for(;end - 1 >= 0 ; end--){ps->a[end] = ps->a[end - 1];}ps->a[0] = i;ps->size++;
}///头删
void SLPopFront(SL*ps)
{assert(ps->size > 0);int i = 0;for(i = 0 ; i + 1 < ps->size ; i++){ps->a[i] = ps->a[i+1];}ps->size--;
}
6.扩容
void SLCheckCapacity(SL*ps)  //扩容函数
{if(ps->size == ps->capacity){SLDataType *tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a,((sizeof(SLDataType)) * ((ps->capacity) * 2)));if(tmp == NULL){perror("realloc");exit(EXIT_FAILURE);}ps -> a = tmp;ps->capacity *= 2;}
}
7.打印
void SLPrint(SL*ps) //打印
{int i = 0;for(i = 0 ; i < ps->size ;i++){printf("%d ",ps->a[i]);}printf("\n");
}

以上就是顺序表的相关接口实现。

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