顺序表(线性表的顺序存储结构)及C语言实现

1.逻辑结构上呈线性分布的数据元素在实际的物理存储结构中也同样相互之间紧挨着，这种存储结构称为线性表的顺序存储结构。

也就是说，逻辑上具有线性关系的数据按照前后的次序全部存储在一整块连续的内存空间中，之间不存在空隙，这样的存储结构称为顺序存储结构。使用顺序存储结构存储的数据，第一个元素所在的地址就是这块存储空间的首地址。通过首地址，可以轻松访问到存储的所有的数据，只要首地址不丢，数据永远都能找着（一根绳上的蚂蚱，要有就都有）。

使用线性表的顺序存储结构生成的表，称为顺序表。

2.顺序表的增删改查

#include 
#include 
#define Size 4

	//自定义顺序表的结构
	typedef struct Table {
		int * head; //声明了一个名为head的长度不确定的数组
		int length;//记录了当前顺序表的长度
		int size;//记录了顺序表的存储容量
	}table;

	//顺序表的创建，初始化
	table initTable() {
		table t;
		t.head = (int*)malloc(Size * sizeof(int));//构造一个空的顺序表，动态申请存储空间,
		if (!t.head) //如果申请失败，作出提示并直接退出程序
		{
			printf("初始化失败");
			exit(0);
		}
		t.length = 0;//空表的长度初始化为0
		t.size = Size;//空表的初始存储空间为Size
		return t;
	}

	//查找顺序表元素
	int selectTable(table t, int elem) {
		for (int i = 0;i < t.length;i++) {
			if (t.head[i]=elem) {
				return i + 1;
			}
	 	}
		return -1;//如果查找失败，返回-1

	}

	//更改函数，调用查找算法找到该数据元素的位置，直接在该位置上更改。
	table amendTable(table t, int elem, int newElem) {
		int add = selectTable(t, elem);
		t.head[add - 1] = newElem;//由于返回的是元素在顺序表中的位置，所以-1就是该元素在数组中的下标
		return t;
	}

	//插入函数，其中，elem为插入的元素，add为插入到顺序表的位置
	table addTable(table t, int elem, int add)
	{
		//判断插入本身是否存在问题（如果插入元素位置比整张表的长度+1还大（如果相等，是尾随的情况），
		//或者插入的位置本身不存在，程序作为提示并自动退出）
		if (add > t.length + 1 || add < 1) {
			printf("插入位置有问题");
			return t;
		}
		//做插入操作时，首先需要看顺序表是否有多余的存储空间提供给插入的元素，如果没有，需要申请
		if (t.length == t.size) {
			t.head = (int *)realloc(t.head, (t.size + 1) * sizeof(int));
			if (!t.head) {
				printf("存储分配失败");
				return t;
			}
			t.size += 1;
		}
		//插入操作，需要将从插入位置开始的后续元素，逐个后移
		for (int i = t.length - 1; i >= add - 1; i--) {
			t.head[i + 1] = t.head[i];
		}
		//后移完成后，直接将所需插入元素，添加到顺序表的相应位置
		t.head[add - 1] = elem;
		//由于添加了元素，所以长度+1
		t.length++;
		return t;
	}

	//在数组中删除元素时
	table delTable(table t, int add) {
		if (add > t.length || add < 1) {
			printf("被删除元素的位置有误");
			exit(0);
		}
		//删除操作
		for (int i = add; i < t.length; i++) {
			t.head[i - 1] = t.head[i];
		}
		t.length--;
		return t;
	}


	void displayTable(table t) {
		for (int i = 0;i < t.length;i++) {
			printf("%d", t.head[i]);
		}
		printf("\n");
	}
	int main() {
		table t1 = initTable();//创建对象
		for (int i = 1; i <= Size; i++) {
			t1.head[i - 1] = i;
			t1.length++;
		}
		printf("原顺序表：\n");
		displayTable(t1);

		printf("删除元素1:\n");
		t1 = delTable(t1, 1);
		displayTable(t1);

		printf("在第2的位置插入元素5:\n");
		t1 = addTable(t1, 5, 2);
		displayTable(t1);

		printf("查找元素3的位置:\n");
		int add = selectTable(t1, 3);
		printf("%d\n", add);

		printf("将元素3改为6:\n");
		t1 = amendTable(t1, 3, 6);
		displayTable(t1);
		return 0;
	}

结果：

3.bug:元素三的位子是2，将元素修改后应为2464~~不知道程序哪里有问题？待解决

程序修改：在程序中有两个地方出错（查找中语句if ()中的赋值应该用==以以及插入操作：if()应>=

 

修改后正确代码：

#include 
#include 
#define Size 4

//自定义顺序表的结构
typedef struct Table {
	int * head; //声明了一个名为head的长度不确定的数组
	int length;//记录了当前顺序表的长度
	int size;//记录了顺序表的存储容量
}table;

//*******************************************************
//************顺序表的创建，初始化***********************
table initTable() {
	table t;
	t.head = (int*)malloc(Size * sizeof(int));//构造一个空的顺序表，动态申请存储空间,
	if (!t.head) //如果申请失败，作出提示并直接退出程序
	{
		printf("初始化失败");
		exit(0);
	}
	t.length = 0;//空表的长度初始化为0
	t.size = Size;//空表的初始存储空间为Size
	return t;
}

//*******************************************************
//************插入函数***********************************
//其中，elem为插入的元素，add为插入到顺序表的位置
table addTable(table t, int elem, int add)
{
	//判断插入本身是否存在问题（如果插入元素位置比整张表的长度+1还大（如果相等，是尾随的情况），
	//或者插入的位置本身不存在，程序作为提示并自动退出）
	if (add > t.length + 1 || add < 1) {
		printf("插入位置有问题");
		return t;
	}
	//做插入操作时，首先需要看顺序表是否有多余的存储空间提供给插入的元素，如果没有，需要申请
	if (t.length >= t.size) {//****修改后**********
		t.head = (int *)realloc(t.head, (t.size + 1) * sizeof(int));
		if (!t.head) {
			printf("存储分配失败");
			return t;
		}
		t.size += 1;
	}
	//插入操作，需要将从插入位置开始的后续元素，逐个后移
	for (int i = t.length - 1; i >= add - 1; i--) {
		t.head[i + 1] = t.head[i];
	}
	//后移完成后，直接将所需插入元素，添加到顺序表的相应位置
	t.head[add - 1] = elem;
	//由于添加了元素，所以长度+1
	t.length++;
	return t;
}
//在数组中删除元素时
//*******************************************************
//************删除操作***********************************
table delTable(table t, int add) {
	if (add > t.length || add < 1) {
		printf("被删除元素的位置有误");
		exit(0);
	}
	//删除操作
	for (int i = add; i < t.length; i++) {
		t.head[i - 1] = t.head[i];
	}
	t.length--;
	return t;
}
//*******************************************************
//************查找顺序表元素*****************************
int selectTable(table t, int elem) {
	for (int i = 0; i < t.length; i++) {
		if (t.head[i] == elem) {//****修改后*****
			return i + 1;
		}
	}
	return -1;//如果查找失败，返回-1

}

//*******************************************************
//************更改函数***********************************
//调用查找算法找到该数据元素的位置，直接在该位置上更改。
table amendTable(table t, int elem, int newElem) {
	int add = selectTable(t, elem);
	t.head[add - 1] = newElem;//由于返回的是元素在顺序表中的位置，所以-1就是该元素在数组中的下标
	return t;
}


void displayTable(table t) {
	for (int i = 0; i < t.length; i++) {
		printf("%d", t.head[i]);
	}
	printf("\n");
}
int main() {
	table t1 = initTable();//创建对象
	for (int i = 1; i <= Size; i++) {
		t1.head[i - 1] = i;
		t1.length++;
	}
	printf("原顺序表：\n");
	displayTable(t1);

	printf("删除元素1:\n");
	t1 = delTable(t1, 1);
	displayTable(t1);

	printf("在第2的位置插入元素5:\n");
	t1 = addTable(t1, 5, 2);
	displayTable(t1);

	printf("查找元素3的位置:\n");
	int add = selectTable(t1, 3);
	printf("%d\n", add);

	printf("将元素3改为6:\n");
	t1 = amendTable(t1, 3, 6);
	displayTable(t1);
	return 0;
}

运行正确：