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。