数据结构之初识顺序表——数值的增删查改
今天刚在哔站看了比特杭哥的数据结构的网课，也是我第一次开始接触数据结构的知识，给自己做个记录，个人的见解，方便以后忘记后回来看看
什么是线性表？
线性表 (inear list)是n个具有相同特性的数据元索的有限序列。线性表是一种在实际中广泛使用的数据结构，常见的线性表:顺序表、链表、栈、队列、字符串...线性表在逻辑上是线性结构，也就说是连续的一条直线。但是在物理结构上并不一定是连续的，线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式存储。
什么是顺序表?
顺序表也是属于线性表的一种，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，一般情况下采用数组存储。在数组上完成数据的增删查改。说白了顺序表呢就是数组，但是再数组的基础上，它还要求数据是连续存储的，不能跳跃间隔。下面我们将使用简单的代码加深对顺序表的认识。
代码实现
以下是一个简单的数组增删查改功能的代码，调用了数据结构中顺序表的逻辑思路，让我们先来看看吧！
在VS2019先创建三个文件，分别是SeqList.c、SeqList.h、test.c，分别是函数接口文件，声明文件，测试文件。
方法一：可以采用静态顺序表的方式，不过不推荐使用静态的，静态只做一个对比而已，不是主要代码
SeqList.h
SeqList.c
#include "SeqList.h"
void SeqListInit(SL *ps)
{
ps->a = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
void SeqlistPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
SeqListCheckCapacity(ps);
ps->a[ps->size] = x;
ps->size++;
}
void SeqlistPopBack(SL* ps)
{
if (ps->size > 0) //防止越界
{
ps->size--;
}
}
void SeqlistPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
SeqListCheckCapacity(ps);
int end = ps->size - 1;
while (end >= 0)
{
ps->a[end + 1] = ps->a[end];
end--;
}
ps->a[0] = x;
ps->size++;
}
但是在我写到一半的时候，我意识到了静态存在的误区，就是当我们插入数据满了之后就不让插入了，否则会导致越界访问什么的，而且你得事先考虑要设置好多少容量，那么给多少又不知道，多了浪费，少了不够，所以比较麻烦。那么这个时候动态的顺序顺序表就可以完美解决这个问题了。
动态顺序表
SeqList.h
#pragma once
#include
#define N 100
typedef int SLDataType;
//静态顺序表
//typedef struct SeqList
//{
// SLDataType a[N];
// int size;
//
//}SL;
//
//void SeqListInit(SL* ps, SLDataType x); //顺序练链表初始化
//void SeqlistPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//void SeqlistPopBack(SL* ps, SLDataType x);
//void SeqlistPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//void SeqlistPopFront(SL* ps, SLDataType x);
//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
SLDataType* a;
int size; //表示数组存储了多少个数据
int capacity;//数组实际的存储容量
}SL;
//函数接口
void SeqListInit(SL* ps); //顺序链表初始化
void SeqListCheckCapacity(SL* ps); //检查增容
void SeqlistPushBack(SL* ps, SLDataType x); //尾部插入
void SeqlistPopBack(SL* ps); //尾部删除
void SeqlistPushFront(SL* ps, SLDataType x);//头部删除
void SeqlistPopFront(SL* ps);//尾部删除
void SeqListprintf(SL* ps);
void SeqListDestroy(SL* ps);//空间销毁
//查找，在找到后返回x位置的下标，没有找到返回-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x);
void SeqListInset(SL* ps, int pos, SLDataType x);//pos指定位置插入
void SeqListErase(SL* ps, int pos);//指定pos位置删除数据
一些说明：
现在.h文件构思好要写的功能函数接口，typedef int SLDataType; 变量重定义名字是为了插入数据能随时更改，在代码多的情况下可以减少工作量，比如我要一个char类型的直接改typedef后面的类型就好，传参传SLDataType就可以了。
创建typedef struct SeqList的顺序表，里面存放的就是SLDataType* a的指针，他会按地址，连续存储我们要的数据，size表示数组存储了多少个数据，capacity表示数组实际的存储容量，其他代码都有注释，大家感兴趣可以仔细看看！
初始化函数void SeqListInit(SL* ps)
对顺序表进行初始化，相当于一开始没有数据，存储空间为0，函数通过传参，参入的SL*类型的指针，通过地址找到顺序表，将表中的a初始化为空，size和capacity也都初始化为0
检查增容函数void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
我们在插入内容的时候，必须要考虑到空间是否足够的问题，不够的情况下我们得进行扩容，防止越界访问，这就是动态顺序表的一个特点；此函数依旧是通过传参，由地址找到内容，执行相应的操作
可想而知，当size存入数据个数和容量capacity相等时，证明空间已满，这个时候需要进行扩容，通过评估，当空间不够的时候每次扩大两倍是最合适的，不会太多也不会太少。扩容需要用到realloc函数，这个函数的使用大家感兴趣的可以上网搜搜，要注意使用了realloc一定要free，不然会导致内存泄漏，后面会有代码
函数void SeqListDestroy(SL* ps)空间销毁
此函数用于free释放掉扩容的空间，防止内存泄漏
void SeqlistPushBack(SL* ps, SLDataType x)尾部插入函数
SL* ps传入地址指向的顺序表，SLDataType x传入要插入的数据，先检查空间是否足够，不够进行扩容，由SeqListCheckCapacity（）函数完成这一步，然后在尾部size赋值插入数据x，然后ps->size++表示数据加1，以便下次插入，以下都是这种思路
void SeqlistPopBack(SL* ps)尾部删除
这里的删除比较简单粗暴了，直接减去一个空间，这样相当于没有了一个数据的存在，自然访问不到，不过要注意，得先判断size是否已经减完了，如果size为0，证明已经没有数据了，但是对计算机来说，它可以到达-1的位置，这样子就会导致越界访问的问题了，所以需要加一个判断语句
void SeqlistPushFront(SL* ps, SLDataType x)头部插入
对于头部插入，我们可以理解为，先将原本的最后一个数据依次往后挪动，这样子前面就多出了空位，也就可以插入数据了，这样就可以防止原先的数据被覆盖，挪动完后，在下标为0的位置插入数据，便可达到头部插入的目的，尾部
void SeqlistPopFront(SL* ps)头部删除
头部删除数据的思路，其实和头部插入的数据差不多，就是一个方向相反的问题，相当于把数据依次往前挪动，依次挪动完后，将总的size减一，便可达到目的，逻辑思路都是以此类推，其实只要SeqListInset函数任意插入写好后，直接复用函数更方便，就不需要什么头插尾插了，不过重在一个记录学习过程哈哈哈，接下来就直接上完整代码了，代码有对应的注释，大家可以仔细看看
完整代码
SeqList.h
#pragma once
#include
#define N 100
typedef int SLDataType;
//静态顺序表
//typedef struct SeqList
//{
// SLDataType a[N];
// int size;
//
//}SL;
//
//void SeqListInit(SL* ps, SLDataType x); //顺序练链表初始化
//void SeqlistPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//void SeqlistPopBack(SL* ps, SLDataType x);
//void SeqlistPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//void SeqlistPopFront(SL* ps, SLDataType x);
//动态顺序表
typedef struct SeqList
{
SLDataType* a;
int size; //表示数组存储了多少个数据
int capacity;//数组实际的存储容量
}SL;
//函数接口
void SeqListInit(SL* ps); //顺序链表初始化
void SeqListCheckCapacity(SL* ps); //检查增容
void SeqlistPushBack(SL* ps, SLDataType x); //尾部插入
void SeqlistPopBack(SL* ps); //尾部删除
void SeqlistPushFront(SL* ps, SLDataType x);//头部删除
void SeqlistPopFront(SL* ps);//尾部删除
void SeqListprintf(SL* ps);
void SeqListDestroy(SL* ps);//空间销毁
//查找，在找到后返回x位置的下标，没有找到返回-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x);
void SeqListInset(SL* ps, int pos, SLDataType x);//pos指定位置插入
void SeqListErase(SL* ps, int pos);//指定pos位置删除数据
SeqList.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SeqList.h"
#include
void SeqListInit(SL *ps)
{
ps->a = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
//如果空间不够得进行扩容
if (ps->size == ps->capacity)
{
int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4: ps->capacity*2;//进行空间扩容，先判断是不是最开始的0空间再进行扩容
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDataType));
if (tmp == NULL)
{
printf("realloc fail\n");
exit(-1);
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newcapacity;
}
}
void SeqListprintf(SL* ps)
{
for (int i = 0; i < ps->size; i++)
{
printf("%d ", ps->a[i]);
}
}
void SeqListDestroy(SL* ps)
{
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->size = ps->capacity = 0;
}
void SeqlistPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
SeqListCheckCapacity(ps);
ps->a[ps->size] = x;
ps->size++;
}
void SeqlistPopBack(SL* ps)
{
if (ps->size > 0) //防止越界
{
ps->size--;
}
}
void SeqlistPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
SeqListCheckCapacity(ps);
int end = ps->size - 1;
while (end >= 0)
{
ps->a[end + 1] = ps->a[end];
end--;
}
ps->a[0] = x;
ps->size++;
}
void SeqlistPopFront(SL* ps)
{
if (ps->size > 0) //防止越界
{
int begin = 1;
while (begin < ps->size)
{
ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
begin++;
}
ps->size--;
}
}
//查找，在找到后返回x位置的下标，没有找到返回-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x)
{
int i;
for (i=0; i < ps->size - 1; i++)
{
if (x == ps->a[i])
{
return i;
}
}
return -1;
}
//pos指定位置插入
void SeqListInset(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
/*if (pos > ps->size || pos < 0)
printf("pos invalid\n");
return;*/
//判断是否越界，直接断言
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
SeqListCheckCapacity(ps);
//从后往前将数据挪动到后面
int end = ps->size - 1;
while (end >= pos)
{
ps->a[end + 1] = ps->a[end];
end--;
}
ps->a[pos] = x;
ps->size++;
}
//指定pos位置删除数据
void SeqListErase(SL* ps, int pos)
{
assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
int begin = pos + 1;
while (begin < ps->size)
{
ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
begin++;
}
ps->size--;
}
test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SeqList.h"
void TestSeqList1()
{
SL sl;
SeqListInit(&sl);
SeqlistPushBack(&sl, 1);
SeqlistPushBack(&sl, 2);
SeqlistPushBack(&sl, 3);
SeqlistPushBack(&sl, 4);
SeqlistPushBack(&sl, 5);
SeqListprintf(&sl);
printf("\n");
SeqlistPopBack(&sl);
SeqlistPopBack(&sl);
SeqlistPopBack(&sl);
SeqListprintf(&sl);
printf("\n");
SeqlistPushBack(&sl, 10);
SeqlistPushBack(&sl, 20);
SeqListprintf(&sl);
SeqListprintf(&sl);
SeqListDestroy(&sl);//释放内存
}
void TestSeqList2()//测试头部尾部插入
{
SL sl;
SeqListInit(&sl);
SeqlistPushBack(&sl, 1);
SeqlistPushBack(&sl, 2);
SeqlistPushBack(&sl, 3);
SeqlistPushBack(&sl, 4);
SeqlistPushBack(&sl, 5);
SeqListprintf(&sl);
printf("\n");
SeqlistPushFront(&sl, 8);
SeqlistPushFront(&sl, 30);
SeqListprintf(&sl);
printf("\n");
SeqlistPopFront(&sl);
SeqListDestroy(&sl);
}
void TestSeqList3() //测试查找数据
{
SL sl;
int findnum = SeqListFind(&sl, 40);
SeqListInit(&sl);
SeqlistPushBack(&sl, 1);
SeqlistPushBack(&sl, 2);
SeqlistPushBack(&sl, 3);
SeqlistPushBack(&sl, 4);
SeqlistPushBack(&sl, 5);
SeqListprintf(&sl);
printf("\n");
//验证查找数据的位置
int num = SeqListFind(&sl, 40);
if (num != -1)
{
printf("已经找到数据位置在下标%d\n", num);
}
else
printf("找不到数据");
SeqlistPopFront(&sl);
SeqListDestroy(&sl);
}
void TestSeqList4()//测试指定pos位置插入
{
SL sl;
SeqListInit(&sl);
SeqlistPushBack(&sl, 1);
SeqlistPushBack(&sl, 2);
SeqlistPushBack(&sl, 3);
SeqlistPushBack(&sl, 4);
SeqlistPushBack(&sl, 5);
SeqListprintf(&sl);
printf("\n");
SeqListInset(&sl, 3, 30);//pos位置插入
SeqListprintf(&sl);
SeqListDestroy(&sl);
}
void TestSeqList5()//测试指定pos位置删除
{
SL sl;
SeqListInit(&sl);
SeqlistPushBack(&sl, 1);
SeqlistPushBack(&sl, 2);
SeqlistPushBack(&sl, 3);
SeqlistPushBack(&sl, 4);
SeqlistPushBack(&sl, 5);
SeqListprintf(&sl);
printf("\n");
SeqListErase(&sl,1);//pos位置插入
SeqListprintf(&sl);
SeqListDestroy(&sl);
}
int main()
{
//TestSeqList1();
//TestSeqList2();
/*TestSeqList3();*/
//TestSeqList4();
TestSeqList5();
return 0;
}以上就是使用顺序表对数据进行增删查改的内容学习，其实本来可以写一个菜单，依次输入数字实现对应的功能，因为时间原因，且这里旨在做一个记录，就没有那么细节了，望大家见谅！