学习笔记---超基础+详细+新手的顺序表～～
目录
1.顺序表的前言
1.1 顺序表--->通讯录
1.2 数据结构的相关概念
1.2.1 什么是数据结构
1.2.1 为什么需要数据结构
2. 顺序表概念及分类
2.1 顺序表的概念
2.2 顺序表的分类
2.2.1 顺序表和数组的区别
2.2.2 顺序表分类
1.静态顺序表
2. 动态顺序表
3. 实现动态顺序表
3.1 要实现的目标
3.2 创建（初始化）顺序表
3.2.1 Seqlist.h
3.2.2 Seqlist.c
3.2.3 test.c
3.2.4 代码测试
3.3 销毁
3.3.1 Seqlist.h
3.3.2 Seqlist.c
3.3.3 test.c
3.3.4 代码测试
3.4 尾部插入数据+打印顺序表
3.4.0 思路分析
3.4.1 Seqlist.h
3.4.2 Seqlist.c
3.4.3 test.c
3.4.4 代码测试
3.5 头部插入数据
3.5.0 思路分析
3.5.1 Seqlist.h
3.5.2 Seqlist.c
3.5.3 test.c
3.5.4 代码运行测试
3.6 尾部删除数据⛄️
3.6.0 思路分析
3.6.1 Seqlist.h
3.6.2 Seqlist.c
3.6.3 test.c
3.6.4 代码运行测试
编辑
3.7 头部删除数据
3.7.0 思路分析
3.7.1 Seqlist.h
3.7.2 Seqlist.c
3.7.3 test.c
3.7.4 代码运行测试
3.8 指定位置之前插入数据
3.8.0 思路分析
3.8.1 Seqlist.h
3.8.2 Seqlist.c
3.8.3 test.c
3.8.4 代码运行测试
3.9 指定位置删除数据⚾️
3.9.0 思路分析
3.9.1 Seqlist.h
3.9.2 Seqlist.c
3.9.3 test.c
3.9.4 代码运行测试
4.0 查找数据
4.0.1 Seqlist.h
4.0.2 Seqlist.c
4.0.3 test.c
4.0.4 代码运行测试
1.顺序表的前言
1.1 顺序表--->通讯录
我们前面学习了C语言，它能够帮助我们实现通讯录项目，要想实现通讯录项⽬有两个技术关键：
1）C语⾔语法基础
2）数据结构之顺序表/链表（链表我们下下期讲）
1.2 数据结构的相关概念
1.2.1 什么是数据结构
数据结构是计算机存储、组织数据的⽅式
数据：肉眼可见的信息，例如：数值1，2...... 网页信息......
结构：借助数组这样的数据结构将⼤量的同一类型的数据组织在⼀起
总结：
1）能够存储数据（如顺序表、链表等结构）
2）存储的数据能够⽅便查找
1.2.1 为什么需要数据结构
我们要知道最简单的数据结构是数组
通过数据结构，能够有效将数据组织和管理在⼀起。按照我们的⽅式任意对数据进⾏增删改查等操作。
但是，数组不满足于复杂场景数据的管理：
1.数组仅存储同类型的数据 eg.int arr[10] char arr[10]
2.数组可提供的接口不足以支撑复杂场景的数据处理--->这就是为什么我们要学习其他的数据结构：通过数据结构，我们可以先写出底层逻辑，然后直接调用。例如C语言的sizeof
2. 顺序表概念及分类
2.1 顺序表的概念
顺序表是线性表的一种。（他们的关系可以类比于西瓜和水果的关系（包含关系））
线性表：指的是具有相同特性的一类数据结构的总称。常⻅的线性表：顺序表、链表、栈、队列、字符串...
相同特性：在逻辑结构上一定是线性的，在物理结构上不一定是线性的
逻辑结构：人为想象出来的，排列起来成线性，例如排队在逻辑结构上就是线性的（像一条线一样排列）
物理结构：内存存储上按照线性排列，例如数组的每个元素地址在物理结构上就是线性的（相邻元素地址是连续的）
顺序表的底层结构是数组--->顺序表在逻辑结构上一定是线性的，在物理结构上也一定是线性的
2.2 顺序表的分类
2.2.1 顺序表和数组的区别
◦ 顺序表的底层结构是数组，对数组的封装，实现了常⽤的增删改查等接⼝
2.2.2 顺序表分类
1.静态顺序表
概念：使⽤定⻓数组存储元素
//静态顺序表
struct Seqlist
{
int a[100];//定长数组
int size;//有效数据个数
}静态顺序表缺陷：空间给少了不够⽤，给多了造成空间浪费
2. 动态顺序表
概念：使⽤动态数组存储元素
//动态顺序表
struct Seqlist
{
int* a;//动态数组
int size;//有效数据个数
int capacity;//空间大小
}动态顺序表优点：按需申请空间，不造成浪费或者不够用，还可以扩容
3. 实现动态顺序表
这里，我们需要创建头文件和源文件
头文件：结构的实现和声明，函数的声明
源文件：函数的具体实现和代码运行的测试
从而，更加方便第三方使用
3.1 要实现的目标
我们需要多个接口帮助我们实现：创建（初始化）、一系列具体操作、销毁
具体操作（一切以实现通讯录为目标）包括：头部/尾部插入数据、头部/尾部删除数据、打印出顺序、指定位置插入/删除/查找数据、
3.2 创建（初始化）顺序表
3.2.1 Seqlist.h
#pragma once
#include
#include
#include
#include
//创建动态顺序表
typedef int SLDataType;//方便以后修改数据类型，因为我们不一定每次都需要int类型
typedef struct Seqlist
{
SLDataType* a;//动态数组
int size;//有效数据个数
int capacity;//空间大小
}SL;//重命名顺序表名称，更加简短方便输入
//对顺序表初始化
void SLInit(SL* sl);//初始化的函数声明，注意传址调用--->否则形参只是实参的临时拷贝 3.2.2 Seqlist.c
#include"Seqlist.h"
void SLInit(SL* sl)
{
sl->a = NULL;
sl->size = sl->capacity = 0;
}3.2.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
SL sl;
SLInit(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.2.4 代码测试
3.3 销毁
3.3.1 Seqlist.h
//对顺序表销毁
void SLDestroy(SL* sl);//函数声明3.3.2 Seqlist.c
注意⚠️
assert（断言）也可以判断sl->a是否是NULL，但是assert比较暴力，会导致程序直接终止，而下面的方法不会影响后面的程序
//对顺序表销毁
void SLDestroy(SL* sl)
{
if (sl->a)
free(sl->a);
sl->a = NULL;
sl->size = sl->capacity = 0;
}3.3.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.3.4 代码测试
3.4 尾部插入数据+打印顺序表
3.4.0 思路分析
由于尾插/头插都需要判断空间够不够，所以我们直接把判断空间十分足够的函数单提出来
对怎样扩容的进一步解释：
3.4.1 Seqlist.h
//打印顺序表
void SLPrint(SL* sl);
//尾部插入数据
void SLPushBack(SL* sl, SLDataType x);3.4.2 Seqlist.c
//判断空间是否足够
void SLCheckCapacity(SL* sl)
{
if (sl->size == sl->capacity)
{
//空间不足，扩容2倍
//判断sl->capacity是否为0
int newcapacity = sl->capacity == 0 ? 4 : 2 * sl->capacity;//判断原空间是否是0，不是直接*2扩容，是0直接赋值4
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(sl->a, newcapacity * 2 * sizeof(SLDataType));
//采用中间值tmp接收扩容的新空间--->申请空间也不一定成功，如果我们直接让ps->a接收，
//但是扩容失败了，那么ps->a的空间直接变成0了
//所以我们需要判断一下扩容是否成功
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc fail!\n");
return 1;
}
sl->a = tmp;
//sl->capacity *=2；错误--->因为前面我们初始化sl->capacity=0,0*2=0--->报错--->判断一下sl->capacity是否为0
sl->capacity = newcapacity;//记录现有空间大小
}
}
//尾部插入数据
void SLPushBack(SL* sl, SLDataType x)
{
assert(sl);//不能传过来空指针
SLCheckCapacity(sl);//判断空间是否足够
//插入数据
sl->a[sl->size++] = x;
}
//打印顺序表
void SLPrint(SL* sl)
{
for (int i = 0; i < sl->size; i++)
{
printf("%d ", sl->a[i]);
}
printf("\n");
}3.4.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//尾插测试
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
//打印
SLPrint(&sl);
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.4.4 代码测试
3.5 头部插入数据
3.5.0 思路分析
思路和尾插类似，只不过插入数据的位置变了
3.5.1 Seqlist.h
//头部插入数据
void SLPushFront(SL* sl, SLDataType x);3.5.2 Seqlist.c
//头部插入数据
void SLPushFront(SL* sl, SLDataType x)
{
assert(sl);
SLCheckCapacity(sl);//判断空间是否足够
//插入数据
for (int i = sl->size - 1; i >=0 ; i--)
{
//最后一次进来的是i=0
sl->a[i + 1] = sl->a[i];
}
sl->a[0] = x;
sl->size++;
}3.5.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//尾插测试
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
//打印
SLPrint(&sl);//1 2 3 4
//头插测试
SLPushFront(& sl, 5);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3 4
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.5.4 代码运行测试
3.6 尾部删除数据⛄️
3.6.0 思路分析
3.6.1 Seqlist.h
//尾部删除数据
void SLPopBack(SL* sl);3.6.2 Seqlist.c
bool SLIsEmpty(SL* sl)
{
//判断顺序表是否为空
assert(sl);
return sl->size == 0;
}
//尾部删除数据
void SLPopBack(SL* sl)
{
assert(sl);
assert(!SLIsEmpty(sl));//顺序表不能为空
sl->size--;
}3.6.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//尾插测试
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
//打印
SLPrint(&sl);//1 2 3 4
//头插测试
SLPushFront(& sl, 5);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3 4
//尾删测试
//尾部删除数据
SLPopBack(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.6.4 代码运行测试
3.7 头部删除数据
3.7.0 思路分析
我们需要将后面的数据往前移动一位
3.7.1 Seqlist.h
//头部删除数据
void SLPopFront(SL* sl);3.7.2 Seqlist.c
//头部删除数据
void SLPopFront(SL* sl)
{
assert(sl);
assert(!SLIsEmpty(sl));//顺序表不能为空
for (int i = 0; i < sl->size-1; i++)
{
//最后一次进来的是size-2
sl->a[i] = sl->a[i + 1];
}
sl->size--;
}3.7.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//尾插测试
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
//打印
SLPrint(&sl);//1 2 3 4
//头插测试
SLPushFront(& sl, 5);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3 4
//尾删测试
//尾部删除数据
SLPopBack(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3
//头部删除数据
SLPopFront(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);// 1 2 3
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.7.4 代码运行测试
3.8 指定位置之前插入数据
3.8.0 思路分析
3.8.1 Seqlist.h
//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* sl, int pos, SLDataType x);3.8.2 Seqlist.c
//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* sl, int pos, SLDataType x)
{
assert(sl);
assert(pos >= 0 && pos <= sl->size);//pos确保合法
SLCheckCapacity(sl);//判断空间是否足够--->是否需要扩容
for (int i = sl->size - 1; i > pos - 1; i--)
{
//最后进来的是pos
sl->a[i+1] = sl->a[i];
}
sl->a[pos]=x;
sl->size++;
}3.8.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//尾插测试
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
//打印
SLPrint(&sl);//1 2 3 4
//头插测试
SLPushFront(& sl, 5);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3 4
//尾删测试
//尾部删除数据
SLPopBack(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3
//头部删除数据
SLPopFront(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);// 1 2 3
//指定位置之前插入数据
SLInsert(&sl, 1, 4);
//打印
SLPrint(&sl);// 4 1 2 3
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.8.4 代码运行测试
3.9 指定位置删除数据⚾️
3.9.0 思路分析
3.9.1 Seqlist.h
//指定位置删除数据
void SLErase（SL* sl, int pos）;3.9.2 Seqlist.c
//指定位置删除数据
void SLErase(SL* sl, int pos)
{
assert(sl);
assert(!SLIsEmpty(sl));//顺序表若为空--->不能删除
assert(pos >= 0 && pos <= sl->size);//pos确保合法
for (int i = pos; i size-1 ; i++)
{
//最后进来的是size-2
sl->a[i] = sl->a[i + 1];
}
sl->size--;
} 3.9.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//尾插测试
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
//打印
SLPrint(&sl);//1 2 3 4
//头插测试
SLPushFront(& sl, 5);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3 4
//尾删测试
//尾部删除数据
SLPopBack(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3
//头部删除数据
SLPopFront(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);// 1 2 3
//指定位置之前插入数据
SLInsert(&sl,0,4);
//打印
SLPrint(&sl);// 4 1 2 3
//指定位置删除数据
SLErase(&sl, 2);
//打印
SLPrint(&sl);// 4 1 3
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}3.9.4 代码运行测试
4.0 查找数据
4.0.1 Seqlist.h
//查找数据
bool SLFind(SL* sl, SLDataType x);4.0.2 Seqlist.c
//查找数据
bool SLFind(SL* sl, SLDataType x)
{
assert(sl);
for (int i = 0; i < sl->size; i++)
{
if (sl->a[i] == x)
return true;
}
return false;
}4.0.3 test.c
#include"Seqlist.h"
void SLtest()//测试创建的顺序表和初始化的接口
{
//初始化测试
SL sl;
SLInit(&sl);
//尾插测试
SLPushBack(&sl, 1);
SLPushBack(&sl, 2);
SLPushBack(&sl, 3);
SLPushBack(&sl, 4);
//打印
SLPrint(&sl);//1 2 3 4
//头插测试
SLPushFront(& sl, 5);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3 4
//尾删测试
//尾部删除数据
SLPopBack(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);//5 1 2 3
//头部删除数据
SLPopFront(&sl);
//打印
SLPrint(&sl);// 1 2 3
//指定位置之前插入数据
SLInsert(&sl,0,4);
//打印
SLPrint(&sl);// 4 1 2 3
//指定位置删除数据
SLErase(&sl, 2);
//打印
SLPrint(&sl);// 4 1 3
//查找数据测试
bool ret=SLFind(&sl, 3);
if (ret)
{
printf("找到了！\n");
}
else
{
printf("没找到！\n");
}
//销毁测试
SLDestroy(&sl);
}
int main()
{
SLtest();
return 0;
}4.0.4 代码运行测试
本次的分享到这里就结束了！！！
PS：小江目前只是个新手小白。欢迎大家在评论区讨论哦！有问题也可以讨论的！
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