顺序表详解及其c语言代码实现
文章目录
- 顺序表详解及其实现
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- 一 什么是顺序表
- 二 顺序表的代码实现(注释详细)
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- 1. 顺序表的初始化
- 2.顺序表的基本操作
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- 增(插入元素)
- 删(删除元素)
- 改(更改元素)
- 查(查找元素)
- 完整代码-输出效果
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本人在写该文章过程中发现一个内容及其清晰地文章自己也很受益并把它推荐给你们:
详解: http://data.biancheng.net/view/157.html
因此本文章主要注重代码的实现并解析,以代码为基础进行顺序表的讲解.(注释写的挺详细的)
顺序表详解及其实现
一 什么是顺序表
线性表 (linear list): 线性表是最基本,最简单,也是最常用的一种数据结构。
线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系, 即除了第一个和最后一个数据元素之外, 其它数据元素都是首尾相
接的 (绝大部分线性表满足,有特例)
线性表，基于数据在实际物理空间中的存储状态，又可细分为顺序表（顺序存储结构）和链表（链式存
储结构）
顺序表: 在计算机内存中以数组的形式保存的线性表
二 顺序表的代码实现(注释详细)
1. 顺序表的初始化
多文件编写- Table.h (用于函数定义) , Table.c (写入函数内容与Table.h联合使用) , main.c (主程序)
文件名Table.h
//结构体 Table:表类型
typedef struct {
int* head; // 1 指针 存储申请的内存首地址
int length; // 2 长度 记录当前顺序表元素个数
int size; // 3 大小 记录当前的顺序表最大长度
}Table;
// 创建一个顺序表
// 参数: 初始长度
Table CreatTable(int SIZE);
// 给所有元素初始值
// 参数: 表指针 (表以创建完成,只需向表中存储内容)
Table* SetTable(Table* ptable);
文件名:Table.c (尝试多文件编写)
// 创建一个(int型数据)顺序表
// 参数:初始长度
Table CreatTable(int SIZE) {
Table table;
//创建一个空的顺序表,动态申请内存(存储空间)
table.head = (int*)malloc(sizeof(int) * SIZE); // malloc用于申请动态内存,详情见往期文章:指针(三)动态内存
//判断: malloc()函数如果申请失败返回NULL(0)
if (!table.head) // table.head==NULL 与 !table.head 判断等价
{
printf("动态内存申请失败!!\n");
exit(0); //结束程序代码
}
//当动态内存申请成功时:
table.length = 0; // 长度初始化为 0(开始顺序表内未存储元素_因此初始化长度为0)
table.size = SIZE; // 大小初始化为 SIZE (size为内存大小)
return table;
}
// 给所有元素初始值
// 参数: 表指针 (表以创建完成,只需向表中存储内容)
Table* SetTable(Table* ptable) {
printf("向表内输入%d个整数:", ptable->size);
// size_t类型产生:typedef unsigned int size_t;(非负整型变量)
// "->" :指针取结构体子数据
for (size_t i = 0; i < ptable->size; i++) // 遍历整个表
{
scanf("%d",&ptable->head[i]); // 赋值并通过i增加不断偏移头指针
ptable->length++; // 每添加一个元素,顺序表长度增加一
}
return ptable;
}
// 输出所有元素值
// 参数: 表/表指针(此处用表作为参数_防止改变实参的值)
void displayTable(Table table) {
printf("顺序表中存储的元素是:\n");
for (size_t i = 0; i < table.length; i++)
{
printf("%d ", table.head[i]);
}
printf("\ntable.size = %d , table.length = %d ;\n\n", table.size, table.length);
}
文件名:main.c
#include2.顺序表的基本操作
这里只给出Table.c的代码实现,具体内容见完整代码
增(插入元素)
// 插入一个元素
// 参数:表指针,插入值,插入位置下标
Table* addNum(Table* ptable, int num, int pos) {
// 判断参数是否可以执行(插入位置超出范围)
// 插入范围: pos(0 --- ptable->length)
if (pos < 0 || pos >ptable->length) {
printf("参数错误! 表中无法找到插入位置\n");
return ptable;
}
// 能够插入
// 判断是否有存储空间_如果存储空间不足则扩容
if (ptable->length >= ptable->size) {
printf("表指针内存不足! 开始扩容....\n");
// 扩容:(动态内存扩容具体内容见往期文章_指针(三)动态内存)
// 1. 记录原来的内存
int* pTemp = ptable->head; // 只有head涉及内存,无需Table*只需使用int*即可
// 2. 申请新的内存
ptable->head = (int*)calloc(sizeof(int), ptable->size *= 2); // 以2倍方式扩容并更改size值
// 判断扩容是否成功(内容与Table.c_16行代码类似)
if (!ptable->head) {
printf("动态内存申请失败! 未成功扩容_未添加元素");
// 未成功扩容则把原来的内存恢复(不能丢弃)
ptable->head = pTemp;
return ptable;
}
// 3. 拷贝新的内存
for (size_t i = 0; i < ptable->length; i++)
{
ptable->head[i] = pTemp[i];
}
// 4. 释放原来的内存
free(pTemp);
// 5. 置空
pTemp = NULL; //防止变成野指针
}
// 插入:
// 1.后移(先移动后面的元素)
for (int i = ptable->length; i >= pos; i--)
{
ptable->head[i + 1] = ptable->head[i];
}
// 2.插入
ptable->head[pos] = num;
// 3.更改长度
ptable->length++;
return ptable;
}
删(删除元素)
// 删除元素 (按照下标删除 返回指针)
// 参数: 表指针,下标
Table* delNum(Table* ptable, int pos) {
// 判断参数是否可以执行(删除位置超出范围)
if (pos >= ptable->length || pos < 0) {
printf("参数错误! 表中无法找到删除位置\n");
return ptable;
}
// 删除
for (int i = pos; i < ptable->length; i++)
{
ptable->head[i] = ptable->head[i + 1];
}
// 改变长度
ptable->length--;
// 判断是否缩减大小
if (ptable->length <= ptable->size / 2 && ptable->size % 2 == 0) {
// 满足缩减条件
printf("以满足内存缩减条件,正在重新分配内存...\n");
// 缩减内存:
// 1. 记录原来内存
int* ptemp = ptable->head;
// 2. 申请新的内存
ptable->head = calloc(sizeof(int), ptable->size /= 2);
// 判断缩减是否成功
if (!ptable->head) {
printf("动态内存申请失败! 未成功缩减");
// 未成功缩减则把原来的内存恢复(不能丢弃)
ptable->head = ptemp;
return ptable;
}
// 3. 拷贝新的内存
for (size_t i = 0; i < ptable->length; i++)
{
ptable->head[i] = ptemp[i];
}
// 4. 释放原来的内存
free(ptemp);
// 5. 置空
ptemp = NULL;
}
return ptable;
}
改(更改元素)
// 更改元素 按照下标更改元素 返回指针
// 参数: 表指针 下标 值
Table* changeNum(Table* ptable, int pos, int num) {
// 判断参数是否可以执行(更改位置超出范围)
if (pos > ptable->length - 1 || pos < 0) {
printf("参数错误! 表中无法找到修改位置_修改失败\n");
return ptable;
}
ptable->head[pos] = num;
return ptable;
}
查(查找元素)
// 查找元素 按数值查找(只返回找到的第一个) 返回下标
// 参数: 表,数值
int findWithNum(Table table, int num) {
for (int i = 0; i < table.length; i++)
{
if (num == table.head[i]) {
return i;
}
}
return -1; // 找不到返回-1 程序员查找代码规范!!(找不到返回-1)
}
完整代码-输出效果
效果:(对照主程序main.c查看)
main.c
#includeTable.h
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 // 解决VS2019 scanf不安全报错问题
#ifndef _TABLE_
#define _TABLE_
/* 一.定义顺序表 */
//结构体 Table:表类型
typedef struct {
int* head; // 1 指针 存储申请的内存首地址
int length; // 2 长度 记录当前顺序表元素个数
int size; // 3 大小 记录当前的顺序表最大长度
}Table;
/* 函数声明 */
// 创建一个顺序表
// 参数: 初始长度
Table CreatTable(int SIZE);
// 给所有元素初始值
// 参数: 表指针 (表以创建完成,只需向表中存储内容)
Table* SetTable(Table* ptable);
// 插入一个元素
// 参数: 表指针,插入值,插入位置坐标
Table* addNum(Table* ptable, int num, int pos);
// 输出所有元素值
// 参数: 表/表指针(此处用表作为参数_防止改变实参的值)
void displayTable(Table table);
// 删除元素 (按照下标删除 返回指针)
// 参数: 表指针,下标
Table* delNum(Table* ptable, int pos);
// 查找元素 按数值查找(只返回找到的第一个) 返回下标
// 参数: 表,数值
int findWithNum(Table table, int num);
// 更改元素 按照下标更改元素 返回指针
// 参数: 表指针 下标 值
Table* changeNum(Table* ptable, int pos, int num);
#endif
Table.c
#include"Table.h"
#include