【数据结构初阶】--- 序次表

用户云卷云舒 · 2024-6-22 12:49:07

序次表，好像学C语言时从来没听过，现实上就是给数组穿了层衣服，本质是一模一样的。
这里的序次表现实是定义了一个结构体，设计各种函数来实现它的功能，比如说数组中的增编削查插入，这些基本操作其实平常就会在利用数组的时候用到。
那么，今天就带你深度剖析线性表（数组）的底层原理
这节知识只是个开胃菜，但也属于要必备的知识，所以各位同砚不要松弛哦
引入

序次表有静态的也有动态的

静态序次表，静，无非就是初始化这个静态表后，这个静态表的空间就不能变化了，例如：

struct SeqList
* {
* int arr[20];
* int size;
* };

复制代码

当初始化线性表后，这个数组存的数据就不能更改了
那有人会想，我用个宏常量更换数组的大小，到时后想扩大或缩小，更改宏常量就行了
#define N 20 int arr[N];
这个想法不错，但也只能在线性表初始化之前更改，如果你初始化后，你正在利用线性表的功能时，内存不敷用了怎么办

那么，接下来我所编写的代码就是动态序次表，当你不敷用内存的时候，会自动给你开辟，当看到这里，如果前面【C语言进阶】— 动态内存管理，你看过，那接下来的知识轻而易举，乃至不消看我对代码的注释就可以清晰，没看过的朋友，强烈推荐，很重要！！！数据结构会经常用到这篇的知识

1. 序次表在内存中的存储方式

是一块连续的内存

2. 序次表的定义

这里是用结构体定义了一个序次表类型

typedef int SeqListType;//因为顺序表中存储的数据不见得都是int型，也可能是别的类型数据，所以,想存放别的数据时只需把int换成你想存的数据的类型
//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
SeqListType* data;//指针指向的是SeqListType这个类型的数据
int size;//记录当前有效储存数据的个数
int capacity;//data开辟数组空间的容量
}SeqList;

复制代码

初始化、烧毁、打印功能

//初始化顺序表（开辟空间，赋初值）
void SLInit(SeqList* ps)
{
//开辟一块大小为sizeof(SeqListType) * 4的内存，并把首地址传给指针ps->data
ps->data = (SeqListType*)malloc(sizeof(SeqListType) * 4);
if (ps->data == NULL)
{
perror("malloc");
return;
}
ps->size = 0;
ps->capacity = 4;
}
//销毁空间，因为是在堆区开辟的数据，用完要用free函数释放
void SLDestory(SeqList* ps)
{
free(ps->data);
ps->data = NULL;
ps->size = 0;
ps->capacity = 0;
}
void SLPrint(SeqList* ps)
{
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
printf("%d ", ps->data[i]);
}
printf("\n");
}

复制代码

3. 序次表的功能实现

扩容功能，先跳过看头插法

//检查容量，不足顺便扩容
void CheckCapacity(SeqList* ps)
{
if (ps->capacity == ps->size)
{
//用realloc给ps->data开辟一个原来2倍的空间
SeqListType* new_ps = (SeqListType*)realloc(ps->data,sizeof(SeqListType)*ps->capacity * 2);
if (new_ps != NULL)//判断返是否开辟成功，若为NULL则开辟失败
{
ps->data = new_ps;
new_ps = NULL;
ps->capacity *= 2;
}
else
{
perror("realloc");
return;
}
}
}

复制代码

3.1 头插法、尾插法

//头插法
void SLPushFront(SeqList* ps, SeqListType x)
{
//检查目前容量，不足就扩容
CheckCapacity(ps);
for (int i = ps->size - 1; i >= 0; i--)
{
ps->data[i + 1] = ps->data[i];
}
ps->data[0] = x;
ps->size++;
}
//尾插法
void SLPushBack(SeqList* ps, SeqListType x)
{
CheckCapacity(ps);
ps->data[ps->size] = x;
ps->size++;
}

复制代码

3.2 头删法、尾删法

//头删法
void SLPopFront(SeqList* ps)
{
//这里断言的原因是，如果ps是空指针，for循环条件判断就会访问空指针
assert(ps != NULL);
//*****************当size==0时，也会执行ps->size--,后续可能会造成越界访问***************
assert(ps->size > 0);
for (int i = 1; i < ps->size; i++)
{
ps->data[i - 1] = ps->data[i];
}
ps->size--;
}
//尾删法
void SLPopBack(SeqList* ps)
{
assert(ps != NULL);
assert(ps->size > 0);
ps->size--;
}

复制代码

3.3 给指定位置插入数据

void SLInsert(SeqList* ps, int position, SeqListType x)
{
assert(ps != NULL);
//判断给的位置是否越界，若越界，程序执行完会告诉你这里出的问题
assert(position >= 1 && position <= ps->size);
CheckCapacity(ps);
for (int i = ps->size - 1; i >= position - 1; i--)
{
ps->data[i + 1] = ps->data[i];
}
ps->data[position - 1] = x;
ps->size++;
}

复制代码

3.4 指定位置删除数据

void SLErase(SeqList* ps, int position)
{
assert(ps != NULL);
assert(position >= 1 && position <= ps->size);
assert(ps->size > 0);
for (int i = position; i < ps->size; i++)
{
ps->data[i - 1] = ps->data[i];
}
ps->size--;
}

复制代码

3.5 查找指定命据

int SLFind(SeqList* ps, SeqListType x)
{
assert(ps != NULL);
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
if (ps->data[i] == x)
return i;
}
return -1;
}

复制代码

4.序次表的优缺点

4.1 长处

由于它跟数组一样可以举行下表访问，所以当你要查询数据时时间复杂度为O(1)，是常数级，访问速度很快很方便，这与它的内存是一片连续的内存密切相关，由于当你访问数组下标为i的数据时，arr本质是*(arr+i)，首元素地点+i解引用
4.3 缺点

也正因它的内存是连续的，所以当你要删除、插入数据时必须要移动背面的数据，时间复杂度是O(N)级别的。
5 完整代码

5.1 头文件 SeqList.h 中的代码

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SeqListType;
//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
SeqListType* data;
int size;
int capacity;
}SeqList;
//初始化顺序表
void SLInit(SeqList* ps);
//销毁顺序表
void SLDestory(SeqList* ps);
//打印顺序表
void SLPrint(SeqList* ps);
//头插法插入数据
void SLPushFront(SeqList* ps, SeqListType x);
//尾插法
void SLPushBack(SeqList* ps, SeqListType x);
//头删法
void SLPopFront(SeqList* ps);
//尾删法
void SLPopBack(SeqList* ps);
//指定位置插入数据
void SLInsert(SeqList* ps, int position, SeqListType x);
//指定位置删除
void SLErase(SeqList* ps, int position);
//查找数据
int SLFind(SeqList* ps, SeqListType x);
复制代码
5.2 函数实现的文件 SeqList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include"SeqList.h"void SLInit(SeqList* ps){ ps->data = (SeqListType*)malloc(sizeof(SeqListType) * 4); if (ps->data == NULL) { perror("malloc"); return; } ps->size = 0; ps->capacity = 4;}void SLDestory(SeqList* ps){ free(ps->data); ps->data = NULL; ps->size = 0; ps->capacity = 0;}void SLPrint(SeqList* ps){ for (int i = 0; i < ps->size; i++) { printf("%d ", ps->data[i]); } printf("\n");}//检查容量，不足顺便扩容void CheckCapacity(SeqList* ps){ if (ps->capacity == ps->size) { //用realloc给ps->data开辟一个原来2倍的空间 SeqListType* new_ps = (SeqListType*)realloc(ps->data,sizeof(SeqListType)*ps->capacity * 2); if (new_ps != NULL) { ps->data = new_ps; new_ps = NULL; ps->capacity *= 2; } else { perror("realloc"); return; } }}void SLPushFront(SeqList* ps, SeqListType x){ //检查现在容量，不足就扩容 CheckCapacity(ps); for (int i = ps->size - 1; i >= 0; i--) { ps->data[i + 1] = ps->data[i]; } ps->data[0] = x; ps->size++;}//尾插法void SLPushBack(SeqList* ps, SeqListType x){ CheckCapacity(ps); ps->data[ps->size] = x; ps->size++;}void SLPopFront(SeqList* ps){ //这里断言的缘故起因是，如果ps是空指针，for循环条件判断就会访问空指针 assert(ps != NULL);//*****************当size==0时，也会实行ps->size--,后续大概会造成越界访问*************** assert(ps->size > 0); for (int i = 1; i < ps->size; i++) { ps->data[i - 1] = ps->data[i]; } ps->size--;}//尾删法void SLPopBack(SeqList* ps){ assert(ps != NULL); assert(ps->size > 0); ps->size--;}void SLInsert(SeqList* ps, int position, SeqListType x){ assert(ps != NULL); assert(position >= 1 && position <= ps->size); CheckCapacity(ps); for (int i = ps->size - 1; i >= position - 1; i--) { ps->data[i + 1] = ps->data[i]; } ps->data[position - 1] = x; ps->size++;}void SLErase(SeqList* ps, int position)
{
assert(ps != NULL);
assert(position >= 1 && position <= ps->size);
assert(ps->size > 0);
for (int i = position; i < ps->size; i++)
{
ps->data[i - 1] = ps->data[i];
}
ps->size--;
}
int SLFind(SeqList* ps, SeqListType x)
{
assert(ps != NULL);
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
if (ps->data[i] == x)
return i;
}
return -1;
}
复制代码
这两套代码不能直接运行，主函数int main(){}中的内容自己写，就剩调用函数了，让自己动动手敲几行代码吧，好的步伐员一定是须要实践的，只管序次表这一节相对不难，但里面有些边界值的判断，只有你亲手敲代码的时候才能真正进入思索，加油各位！

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

【数据结构初阶】--- 序次表

本帖子中包含更多资源

0 个回复

快速回复

楼主热帖

标签云