数据结构与算法之《顺序表》

目录

1.什么是顺序表

 顺序表的优势和缺点

顺序表预备知识

顺序表的代码实现

顺序表头部插入

顺序表的销毁

顺序表的头删

顺序表的尾删

顺序表的尾插

顺序表的任意位置插入

顺序表的查找

顺序表的打印

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1.什么是顺序表

这篇文章我们来讲一下基础数据结构的顺序表，相信大家在学习C语言的时候接触过数组这种数据结构，但是它又跟顺序表又有什么关系呢？

 我们知道数组的内存是连续的，一个下标对应着一片内存，而且支持随机访问。这就叫做顺序结构，而数组就是这种结构。果不其然我们的顺序表也是这种结构，但是顺序表就是数组吗？答案是是的，只是其描述角度不同。

• 线性表是数据结构中的逻辑结构。
• 线性表采用顺序存储的方式存储就称之为顺序表。
• 数组是顺序表在实际编程中的具体实现方式之一。

 顺序表的优势和缺点

前面介绍完了顺序表的定义，我们说说它的优势和不足的地方：

我们知道顺序表的优势如下 ：

     支持随机访问，查找速度O(1)

     空间利用率高

    那缺点就显而易见了：

增加和删除的速度较慢，如果要在中间插入一个元素则需要挪动后面的所有的元素，造成多余的时间开销，删除同理。 时间复杂度是O（n）, 如果不经常删除和改动元素则不推荐使用顺序表这种顺序结构，而用链表则效率更高。

顺序表的长度需要提前指定，长度受到限制。 有同学说我可以进行动态内存分配啊，这样不就行了？其实动态内存分配是解决了长度受限的问题，但存在一个潜在的问题，顺序表扩容我们一般一次就扩充两倍，但是用的可能没有这么多，那多出来的内存空间不就浪费了吗？这是我们说的多余的内存开销问题。

顺序表预备知识

动态内存分配(malloc) 

结构体(struct)

顺序表的代码实现

以下为所有的代码实现：

函数接口：

void Sequential_table_deletion(SL*ps,int pos);
void Sequential_table_lookup(SL*ps,int pos,int x); //顺序表中插入数据
int  Seqlistwo(SL*ps,int n);//顺序表中查找元素
void SeqlistPopBack(SL*ps,int n);//尾插函数
void Array_expansion(SL*ps); //扩容
void Seqlistfis(SL*ps);//(3)  //头删 
void Seqlistpuch(SL*ps,int n);  // 头插法
void Array_expansion(SL*ps) //扩容

结构体定义：

typedef struct Seqlist
{
   int *a;
   int size; //表示数组中存储了多少个数据
    int ciap;// 数组能实际存储的容量大小
}SL;

顺序表头部插入

顺序表的头部插入就是先把顺序表的第一个元素空出来，然后把所有的数据往后挪动达到头插的目的

void Seqlistpuch(SL*ps,int n)  // 头插法
{
  Array_expansion(ps);  //检查增容
    int end = ps->size-1;
  while(end>=0)
  {
    ps->a[end+1]=ps->a[end];
    end--;
  }   
  ps->a[0] = n;
  ps->size++;
}

顺序表的销毁

顺序表的销毁就简单了，只要当前表不为空指针，一直释放就可以了

void SeqListDestroy(SeqList* ps)
{
	//断言
	assert(ps);
	//释放空间
	if (ps->a != NULL)
	{
		free(ps->a);
		ps->a = NULL;
		ps->capacity = 0;
		ps->size = 0;
	}

}

顺序表的头插

在使用头插函数前，我们需要检查当前顺序表的空间是否足够我们使用；然后再对顺序表进行操作，当然我们传进来的参数不能为空指针，我们把长度定义为end,让它后一个数等于前一个数，同时长度-1.我们的头插就完成了。

void SeqListPushFront(SeqList*ps,SLDateType x)
{
	断言
	//assert(ps);
	检查扩容
	//SeqListCheck(ps);
	//int end = ps->size-1;
	挪动数据
	//while (end >= 0)
	//{
	//	ps->a[end + 1] = ps->a[end];
	//	end--;
	//}
	在头部插入数据
	//ps->a[0] = x;
	//ps->size++;
	SeqListInsert(ps, 0, x);
}

顺序表的尾删

当前下标大于0 ，长度-1

void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{
	//断言
	assert(ps->size>0);
	ps->size--;
}

顺序表的尾插

所有元素向前挪动一个位置，长度+1

void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDateType x)
{
	//断言
	assert(ps);
	//检查扩容
	SeqListCheck(ps);
	//插入数据
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;
}

顺序表的任意位置插入

 顺序表的任意插入，这个比头部或尾部插入有点麻烦，不过实现起来也不难。我们先要断言一下要插入的下标的有效性。

void removeElem(STL*ps,substitute pos,substitute elem)//在指定位置插入元素
{   
   assert(pos<0&&pos>ps->size);
   
   int i = 0;
   for(i = 0;isize;i++)
   {
       ps->a[i]=ps->a[i-1];
   }
 ps->a[pos]=elem;
 ps->size++;
}

顺序表的查找

顺序表的查找和数组是一样的，如果当前顺序表的元素等于要查找的值，则立即返回该数据的下标。否则返回空。

int SeqListFind(SeqList* ps, SLDateType x,int begain)
{
	assert(ps);
	int i = 0;
	//遍历数组进行查找
	for (i = begain; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	//查找不到，返回-1
	return -1;
}

顺序表的打印

 

void Sequential_table_printing(STL*ps) 
{   
    int i = 0;
    for(i = 0;isize;++i)//打印顺序表的元素
    {
         printf("%d ",ps->a[i]);
    }
}

顺序表的打印和数组是一样的，通过访问其下标。