【计算机408学习笔记】C语言(中级) 10线性表代码实战2024-01-03

10线性表代码实战

一、与408关联解析

• 顺序表
• 链表

二、线性表

1.线性表——逻辑结构

• 由n（n≥0）个相同类型的元素组成的有序集合。
• 线性表中元素个数n，称为线性表的长度。当n=0时，为空表。
• a1是唯一的“第一个”数据元素，an是唯一的“最后一个”数据元素。
• ai-1为ai的直接 前驱，ai+1为ai的直接 后继。

• 特点

（1）表中元素的个数是有限的。

（2）表中元素的数据类型都相同。意味着每一个元素占用相同大小的空间。

（3）表中元素具有逻辑上的顺序性，在序列中各元素排序有其先后顺序。

• 线性表是逻辑结构，是独立于存储结构的。

2.线性表的顺序表示——简称顺序表

• 顺序表：逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻。

#define MaxSize 50                //定义线性表的长度
typedef struct{                   //当后面起别名时，结构体的名字可以省略
    ElemType data[MaxSize];       //顺序表的元素
    int len;                      //顺序表的当前长度
}SqList;                          //顺序表的类型定义

• 优点：可以随机存取（根据表头元素地址和元素序号）表中任意一个元素。存储密度高，每个结点只存储数据元素。
• 缺点：插入和删除操作需要移动大量元素。线性表变化较大时，难以确定存储空间的容量。存储分配需要一整段连续的存储空间，不够灵活。
• 插入操作： 最好情况： 在表尾插入元素， 不需要移动元素， 时间复杂度为O(1)。 最坏情况： 在表头插入元素， 所有元素依次后移， 时间复杂度为O(n)。 平均情况： 在插入位置概率均等的情况下， 平均移动元素的次数为n/2， 时间 复杂度为O(n)。

• 例子

//判断插入位置i是否合法（满足1≤i≤len+1）
//判断存储空间是否已满（即插入x后是否会超出数组长度）
for(int j=L.len;j>=i;j--)       //将最后一个元素到第i个元素依次后移一位
    L.data[j]=L.data[j-1];
L.data[i-1]=x;                  //空出的位置i处放入x
L.len++;                        //线性表长度加1

• 线性表第一个元素的数组下标是0。
• 删除操作： 最好情况：删除表尾元素， 不需要移动元素， 时间复杂度为O(1)。 最坏情况： 删除表头元素， 之后的所有元素依次前移， 时间复杂度为O(n)。平均 情况： 在删除位置概率均等的情况下， 平均移动元素的次数为(n-1)/2，时间 复杂度为O(n)。

• 例子

//判断删除位置i是否合法（ 满足1≤i≤len）
e=L.data[i-1];                   //将被删除的元素赋值给e
for(int j=i;j

• 插入和删除时，i的合法范围是不一样的。
• 动态分配
• 例子

#define InitSize 100            //表长度的初始定义
typedef struct{
    ElemType *data;             //指示动态分配数组的指针
    int MaxSize,length;         //数组的最大容量和当前个数
}SeqList;                       //动态分配数组顺序表的类型定义

//C的初始动态分配语句为：
L.data=(ElemType*)malloc(sizeof(ElemType)*InitSize);
//C++的初始动态分配语句为：
L.data=new ElemType[InitSize];

• 动态分配的数组还属于顺序存储结构吗？

三、顺序表的初始化及插入操作实战

• 注意新建的项目是 C++可执行文件。
• 函数及变量名的命名规范：下划线命名法（不同的单词用下划线隔开，如list_insert）和驼峰命名法（每个单词的首字母大写，如ListInsert）。
• 顺序表的位置从1开始；数组下标从0开始。
• 例子

#include 


//顺序表的初始化及插入操作实战
#define Maxsize 50
typedef int ElemType;//让顺序表存储其他类型元素时，可以快速完成代码修改
//静态分配
typedef struct{
    ElemType data[Maxsize];
    int length;//顺序表长度
}SqList;
//i代表插入的位置，从1开始，element为要插入的元素
bool ListInsert(SqList &L,int i,ElemType element)//顺序表的插入，因为L会改变，因此这里需要引用
{
    //判断要插入的位置是否合法
    if(i<1 || i>L.length)
    {
        return false;
    }
    //判断存储空间是否满了
    if(L.length>=Maxsize)
    {
        return false;
    }
    //移动顺序表中的元素
    for(int j=L.length;j>=i;j--)
    {
        L.data[j]=L.data[j-1];
    }
    L.data[i-1]=element;
    L.length++;
    return true;
}


//打印顺序表元素
void PrintList(SqList L)
{
    for(int i=0;i

• 结果

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四、顺序表的删除及查询操作实战

• 例子（删除）

#include 


//顺序表的初始化及插入操作实战
#define Maxsize 50
typedef int ElemType;//让顺序表存储其他类型元素时，可以快速完成代码修改
//静态分配
typedef struct{
    ElemType data[Maxsize];
    int length;//顺序表长度
}SqList;


//顺序表的插入，i代表插入的位置，从1开始，element为要插入的元素
bool ListInsert(SqList &L,int i,ElemType element)//顺序表的插入，因为L会改变，因此这里需要引用
{
    //判断要插入的位置是否合法
    if(i<1 || i>L.length)
    {
        return false;
    }
    //判断存储空间是否满了
    if(L.length>=Maxsize)
    {
        return false;
    }
    //移动顺序表中的元素
    for(int j=L.length;j>=i;j--)
    {
        L.data[j]=L.data[j-1];
    }
    L.data[i-1]=element;
    L.length++;
    return true;
}


//打印顺序表元素
void PrintList(SqList L)
{
    for(int i=0;iL.length)
    {
        return false;
    }
    //获取顺序表中对应的元素，赋值给del
    e=L.data[i-1];
    for(int j=i;j

• 结果

insert sqlist success

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delete sqlist success

del=2

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• 例子（查找）

#include 


//顺序表的初始化及插入操作实战
#define Maxsize 50
typedef int ElemType;//让顺序表存储其他类型元素时，可以快速完成代码修改
//静态分配
typedef struct{
    ElemType data[Maxsize];
    int length;//顺序表长度
}SqList;


//顺序表的插入，i代表插入的位置，从1开始，element为要插入的元素
bool ListInsert(SqList &L,int i,ElemType element)//顺序表的插入，因为L会改变，因此这里需要引用
{
    //判断要插入的位置是否合法
    if(i<1 || i>L.length)
    {
        return false;
    }
    //判断存储空间是否满了
    if(L.length>=Maxsize)
    {
        return false;
    }
    //移动顺序表中的元素
    for(int j=L.length;j>=i;j--)
    {
        L.data[j]=L.data[j-1];
    }
    L.data[i-1]=element;
    L.length++;
    return true;
}


//打印顺序表元素
void PrintList(SqList L)
{
    for(int i=0;iL.length)
    {
        return false;
    }
    //获取顺序表中对应的元素，赋值给del
    e=L.data[i-1];
    for(int j=i;j

• 结果

insert sqlist success

   1  60   2   3

delete sqlist success

del=2

   1  60   3

locate success

pos=2