数据结构(C语言版)之线性表

前言

        这学期学校开设了数据结构与算法,为帮助更多小伙伴和巩固学习,我开始整理这门课的学习内容,希望能给同样在学习这门课的小伙伴们提供一些浅薄的思路。

正文部分

目录

前言

正文部分

什么是线性表 

整体思路

整体设计

顺序表结构体以及状态码类型创建

实现线性表的“创删查改”功能

完整代码

main.c

 LinearList.c

LinearList.h



什么是线性表 

        线性表(linear_list)是最常用且最简单的一种数据结构。线性表在内存中的布局和数组一样,都是连续的  。因此和链表相比,线性表的创建比链表更加容易,理解起来也更加易懂。  

                    数据结构(C语言版)之线性表_第1张图片

整体思路

整体设计

        在开始设计线性表整体程序之前,我们首先需要进行思路整理,可以创建一个main.c文件来存放主函数,创建LinearList.c文件用于存放线性表相关函数,创建LinearList.h文件用于存放线性表相关结构体声明、函数声明、状态码。

顺序表结构体以及状态码类型创建

        可以参考以下顺序表结构体与状态类型来进行设计

//顺序表的数据结构体
typedef struct Dat {
	int i;
}Dat;

//顺序表结构体
typedef struct SqList {
	Dat* listDat; //顺序表数据的地址
	int Length; //顺序表长度
}SqList;

typedef int Status; //状态码类型

//所需要的状态码
#define INIT_SUCCEED 1 //状态码:初始化成功
#define DESTORY_SUCCEED 1 //状态码:销毁成功
#define SUCCEED 1 //状态码:成功
#define ERROR_LENGTH 0 //状态码:错误的长度

实现线性表的“创删查改”功能

  •         顺序表结构体创建完成后就可以编写代码实现“创删查改”等功能的编写了,接下来我会尽量详细为大家讲解相关代码,但由于本人也是大一生且初学数据结构,难免有一些错误之处,欢迎大家进行指正。
  • 创 —— 创建新的线性表并初始化线性表

        在LinearList.c文件中编写如下代码,记得创建完成后在LinearList.h文件中写下该函数的函数声明。 

/************************************************
函数名称:顺序表初始化函数
函数介绍:创建一个新的指定大小的顺序表,并赋初值0
函数参数:SqList *list -- 要创建的顺序表的地址
		  int length -- 要新建的顺序表的长度
返回类型:Status -- 状态类型
		  INIT_SUCCEED -- 1
************************************************/
Status InitList(SqList* list,int length)
{
    //创建线性表
	list->listDat = (Dat*)malloc(sizeof(Dat) * length);
	list->Length = length;
    //赋初值
	for (int i = 0; i < list->Length; i++)
	{
		((list->listDat) + i)->i = 0;
	}
	return INIT_SUCCEED;
}

        在创建线性表时我使用了动态内存分配的方法,先在内存中开辟一块所需要的线性表的空间,将这块空间强制类型转换为 Dat* 类型(可理解为Dat类型的数组),并将其首地址赋给 SqList结构体的成员变量 listDat 。在赋初值时,也使用了下标偏移的方法(第一个 i 为偏移量,第二个 i 为 Dat 结构体中的成员变量)。

  • 删 —— 销毁该线性表

        销毁该线性表时,只需要将这块内存空间 free 并将 list->Length 赋为0即可。

/************************************************
函数名称:顺序表销毁函数
函数介绍:销毁指定的顺序表
函数参数:SqList *list -- 要销毁的顺序表的地址
返回类型:Status -- 状态类型
		  INIT_SUCCEED -- 1
************************************************/
Status DestoryList(SqList* list)
{
	free(list->listDat);
	list->Length = 0;
	return DESTORY_SUCCEED;
}
  • 查 —— 查看该线性表中指定的数据
/************************************************
函数名称:顺序表查看函数
函数介绍:查看顺序表的指定位置
函数参数:SqList *list -- 要查看的顺序表的地址
		  int n -- 要查看的值的下标(从0开始)
返回类型:Dat* dat -- 数据结构体的地址
		  特别的,若查找错误则返回NULL
************************************************/
Dat* FindList(SqList* list, int n)
{
	if (n<0 || n>list->Length)
	{
		return NULL;
	}
	else
	{
		return (list->listDat + n);
	}
}

        这里返回的为顺序表指定位置的数据域的地址(Dat*类型),返回时也使用了下标偏移的方法。

  • 改 —— 为顺序表指定数据域赋值
/************************************************
函数名称:顺序表赋值函数
函数介绍:对指定顺序表的指定位置赋值
函数参数:SqList *list -- 要赋值的顺序表的地址
		  int n -- 要赋的值的下标(从0开始)
		  Dat dat -- 要赋的值的结构体
返回类型:Status -- 状态类型
		  SUCCEEED -- 1
		  ERROR_LENGTH -- 0
************************************************/
Status InputElem(SqList* list, int n,Dat dat) {
	if (n<0 || n>list->Length)
	{
		return ERROR_LENGTH;
	}
	else
	{
		(list->listDat + n)->i = dat.i;
		return SUCCEED;
	}
}

        以上就已经把这四个函数写完了。

  • 代码验证

        开始在主函数中验证以上代码。

#include 
#include "LinearList.h"

void main()
{
	//创建顺序表
	SqList myList;
	(void)InitList(&myList, 6);
	//链表赋值
	Dat dat = { 4 };
	InputElem(&myList, 2, dat);
	//查看顺序表值
	Dat* datGet = FindList(&myList, 2);
	//输出值
	printf("%d", datGet->i);
	//销毁顺序表
	(void)DestoryList(&myList);
}

        运行后发现没有问题。

数据结构(C语言版)之线性表_第2张图片

完整代码

main.c

#include 
#include "LinearList.h"

void main()
{
	//创建顺序表
	SqList myList;
	(void)InitList(&myList, 6);
	//链表赋值
	Dat dat = { 4 };
	InputElem(&myList, 2, dat);
	//查看顺序表值
	Dat* datGet = FindList(&myList, 2);
	//输出值
	printf("%d", datGet->i);
	//销毁顺序表
	(void)DestoryList(&myList);
}

 LinearList.c

#include "LinearList.h"

/************************************************
函数名称:顺序表初始化函数
函数介绍:创建一个新的指定大小的顺序表,并赋初值0
函数参数:SqList *list -- 要创建的顺序表的地址
		  int length -- 要新建的顺序表的长度
返回类型:Status -- 状态类型
		  INIT_SUCCEED -- 1
************************************************/
Status InitList(SqList* list,int length)
{
	list->listDat = (Dat*)malloc(sizeof(Dat) * length);
	list->Length = length;
	for (int i = 0; i < list->Length; i++)
	{
		((list->listDat) + i)->i = 0;
	}
	return INIT_SUCCEED;
}

/************************************************
函数名称:顺序表销毁函数
函数介绍:销毁指定的顺序表
函数参数:SqList *list -- 要销毁的顺序表的地址
返回类型:Status -- 状态类型
		  INIT_SUCCEED -- 1
************************************************/
Status DestoryList(SqList* list)
{
	free(list->listDat);
	list->Length = 0;
	return DESTORY_SUCCEED;
}

/************************************************
函数名称:顺序表赋值函数
函数介绍:对指定顺序表的指定位置赋值
函数参数:SqList *list -- 要赋值的顺序表的地址
		  int n -- 要赋的值的下标(从0开始)
		  Dat dat -- 要赋的值的结构体
返回类型:Status -- 状态类型
		  SUCCEEED -- 1
		  ERROR_LENGTH -- 0
************************************************/
Status InputElem(SqList* list, int n,Dat dat) {
	if (n<0 || n>list->Length)
	{
		return ERROR_LENGTH;
	}
	else
	{
		(list->listDat + n)->i = dat.i;
		return SUCCEED;
	}
}

/************************************************
函数名称:顺序表查看函数
函数介绍:查看顺序表的指定位置
函数参数:SqList *list -- 要查看的顺序表的地址
		  int n -- 要查看的值的下标(从0开始)
返回类型:Dat* dat -- 数据结构体的地址
		  特别的,若查找错误则返回NULL
************************************************/
Dat* FindList(SqList* list, int n)
{
	if (n<0 || n>list->Length)
	{
		return NULL;
	}
	else
	{
		return (list->listDat + n);
	}
}

LinearList.h

#pragma once
#include 

#define INIT_SUCCEED 1 //状态码:初始化成功
#define DESTORY_SUCCEED 1 //状态码:销毁成功
#define SUCCEED 1 //状态码:成功
#define ERROR_LENGTH 0 //状态码:错误的长度

typedef int Status; //状态码类型

//顺序表的数据结构体
typedef struct Dat {
	int i;
}Dat;

//顺序表结构体
typedef struct SqList {
	Dat* listDat; //顺序表数据的地址
	int Length; //顺序表长度
}SqList;

//函数声明
Status InitList(SqList* list, int n); //顺序表初始化函数
Status DestoryList(SqList* list); //顺序表销毁函数
Status InputElem(SqList* list, int n, Dat dat); //顺序表赋值函数
Dat* FindList(SqList* list, int n); //顺序表查看函数

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