数据结构---动态数组

 一、数据结构基本理论

数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。强调数据元素之间的关系

算法五个特性：
        输入、输出、有穷、确定、可行

数据结构分类：
        逻辑结构：集合、线性结构、树形结构、图形结构

        物理结构：顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储(哈希存储)

二、动态数组实现

1.设计

        struct dynamicArray

        属性:
        void ** pAddr  维护真实在堆区创建的数组的指针

        int capacity；  数组容量·
        int m_size；  数组大小

2.动态数组初始化

struct dynamicArray* init_DynamicArray(int capacity);

3.插入数组

void insert_DynamicArray(struct dynamicArray* array, int pos, void* data);

4.遍历数组

void foreach_DynamicArray(struct dynamicArray* array, void(*myPrint)(void*));

5.删除数组

按位置删除

void removeByPos_DynamicArray(struct dynamicArray* array, int pos);

按值删除数据

void removeByValue_DynamicArray(struct dynamicArray* array, void* data, int(*myCompare)(void*, void*));

6.销毁数组

void destroy_DynamicArray(struct dynamicArray* array);

代码如下： 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>//动态数组结构体
struct dynamicArray
{void** pAddr;//维护真实在堆区创建的数组的指针int m_capacity;//数组容量int m_size;//数组大小
};//初始化数组
struct dynamicArray* init_DynamicArray(int capacity)
{if (capacity <= 0){return NULL;}//给数组分配空间struct dynamicArray* array = malloc(sizeof(struct dynamicArray));if (array == NULL){return NULL;}array->pAddr = malloc(sizeof(void*) * capacity);array->m_capacity = capacity;array->m_size = 0;return array;
};//插入数据
void insert_DynamicArray(struct dynamicArray *array,int pos,void *data)
{if (array == NULL) {return;}if (data == NULL){return;}//无效位置	尾插if (pos < 0 || pos > array->m_size){pos = array->m_size;}//判断是否满了，如果满了动态扩展if (array->m_size == array->m_capacity){//1.申请更大的内存空间int newCapacity = array->m_capacity * 2;//2.创建空间void** newSpace = malloc(sizeof(void*) * newCapacity);//3.将原有的数据拷贝到新空间下memcpy(newSpace, array->pAddr, sizeof(void*) * array->m_capacity);//4.释放原有内存空间free(array->pAddr);//5.更新新空间指向array->pAddr = newSpace;//6.更新新容量array->m_capacity = newCapacity;}//插入新元素//移动元素	进行插入新元素 for (int i = array->m_size - 1; i >= pos; i--){//数据向后移动array->pAddr[i + 1] = array->pAddr[i];}//将新元素插入到指定位置上array->pAddr[pos] = data;//更新大小array->m_size++;
};//遍历数组
void foreach_DynamicArray(struct dynamicArray* array,void(*myPrint)(void *))
{if (array == NULL){return;}if (myPrint == NULL){return;}for (int i = 0; i < array->m_size; i++){myPrint(array->pAddr[i]);}
}//删除数组	按位置删除
void removeByPos_DynamicArray(struct dynamicArray * array, int pos)
{if (NULL == array){return;}if (pos < 0 || pos > array->m_size - 1){return;}//数据前移for (int i = pos; i < array->m_size - 1; i++){array->pAddr[i] = array->pAddr[i + 1];}//更新数组大小array->m_size--;}	//按值删除数据
void removeByValue_DynamicArray(struct dynamicArray *array,void *data,int(* myCompare)(void *,void *))
{if (array == NULL){return;}if (data == NULL){return;}for (int i = 0; i < array->m_size; i++){if (myCompare(array->pAddr[i], data)){//如果找到要删除的数据,i就是要删除的具体位置removeByPos_DynamicArray(array, i);break;}}
}//销毁数组
void destroy_DynamicArray(struct dynamicArray* array)
{if (array == NULL){return;}if (array->pAddr != NULL){free(array->pAddr);array->pAddr = NULL; }free(array);array = NULL;
}//测试
struct Person
{char name[64];int age;
};void myPrintPerson(void* data)
{struct Person* p = data;printf("姓名：%s 年龄：%d\n", p->name, p->age);
}int myComparePerson(void *data1, void *data2)
{struct Person* p1 = data1;struct Person* p2 = data2;return strcmp(p1->name, p2->name) == 0 && p1->age == p2->age;
}
int main()
{//初始化动态数组struct dynamicArray* array = init_DynamicArray(5);//准备数据struct Person p1 = { "亚瑟",18 };struct Person p2 = { "妲己",20 };struct Person p3 = { "安其拉",19 };struct Person p4 = { "凯",21 };struct Person p5 = { "孙悟空",999 };struct Person p6 = { "李白",999 };printf("插入数据前容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);//插入数据insert_DynamicArray(array, 0, &p1);insert_DynamicArray(array, 0, &p2);insert_DynamicArray(array, 1, &p3);insert_DynamicArray(array, 0, &p4);insert_DynamicArray(array, -1, &p5);insert_DynamicArray(array, 2, &p6);//凯  妲己  李白  安其拉  亚瑟  孙悟空//遍历数组foreach_DynamicArray(array, myPrintPerson);printf("插入数据后容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);//测试删除	按位置删除removeByPos_DynamicArray(array, 2);printf("-------------------\n");foreach_DynamicArray(array, myPrintPerson);printf("删除数据后容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);struct Person p = { "亚瑟",18 };removeByValue_DynamicArray(array, &p,myComparePerson);printf("-------------------\n");foreach_DynamicArray(array, myPrintPerson);printf("删除数据后容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);//销毁数组destroy_DynamicArray(array);array = NULL;return 0;
}

三、实现分文件编写 

dynamicArray.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>//动态数组结构体
struct dynamicArray
{void** pAddr;//维护真实在堆区创建的数组的指针int m_capacity;//数组容量int m_size;//数组大小
};//初始化数组
struct dynamicArray* init_DynamicArray(int capacity);//插入数据
void insert_DynamicArray(struct dynamicArray* array, int pos, void* data);//遍历数组
void foreach_DynamicArray(struct dynamicArray* array, void(*myPrint)(void*));//删除数组	按位置删除
void removeByPos_DynamicArray(struct dynamicArray* array, int pos);//按值删除数据
void removeByValue_DynamicArray(struct dynamicArray* array, void* data, int(*myCompare)(void*, void*));//销毁数组
void destroy_DynamicArray(struct dynamicArray* array);

dynamicArray.c

#include"dynamicArray.h"//初始化数组
struct dynamicArray* init_DynamicArray(int capacity)
{if (capacity <= 0){return NULL;}//给数组分配空间struct dynamicArray* array = malloc(sizeof(struct dynamicArray));if (array == NULL){return NULL;}array->pAddr = malloc(sizeof(void*) * capacity);array->m_capacity = capacity;array->m_size = 0;return array;
};//插入数据
void insert_DynamicArray(struct dynamicArray *array,int pos,void *data)
{if (array == NULL) {return;}if (data == NULL){return;}//无效位置	尾插if (pos < 0 || pos > array->m_size){pos = array->m_size;}//判断是否满了，如果满了动态扩展if (array->m_size == array->m_capacity){//1.申请更大的内存空间int newCapacity = array->m_capacity * 2;//2.创建空间void** newSpace = malloc(sizeof(void*) * newCapacity);//3.将原有的数据拷贝到新空间下memcpy(newSpace, array->pAddr, sizeof(void*) * array->m_capacity);//4.释放原有内存空间free(array->pAddr);//5.更新新空间指向array->pAddr = newSpace;//6.更新新容量array->m_capacity = newCapacity;}//插入新元素//移动元素	进行插入新元素 for (int i = array->m_size - 1; i >= pos; i--){//数据向后移动array->pAddr[i + 1] = array->pAddr[i];}//将新元素插入到指定位置上array->pAddr[pos] = data;//更新大小array->m_size++;
};//遍历数组
void foreach_DynamicArray(struct dynamicArray* array,void(*myPrint)(void *))
{if (array == NULL){return;}if (myPrint == NULL){return;}for (int i = 0; i < array->m_size; i++){myPrint(array->pAddr[i]);}
}//删除数组	按位置删除
void removeByPos_DynamicArray(struct dynamicArray * array, int pos)
{if (NULL == array){return;}if (pos < 0 || pos > array->m_size - 1){return;}//数据前移for (int i = pos; i < array->m_size - 1; i++){array->pAddr[i] = array->pAddr[i + 1];}//更新数组大小array->m_size--;}	//按值删除数据
void removeByValue_DynamicArray(struct dynamicArray *array,void *data,int(* myCompare)(void *,void *))
{if (array == NULL){return;}if (data == NULL){return;}for (int i = 0; i < array->m_size; i++){if (myCompare(array->pAddr[i], data)){//如果找到要删除的数据,i就是要删除的具体位置removeByPos_DynamicArray(array, i);break;}}
}//销毁数组
void destroy_DynamicArray(struct dynamicArray* array)
{if (array == NULL){return;}if (array->pAddr != NULL){free(array->pAddr);array->pAddr = NULL; }free(array);array = NULL;
}

测试：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>#include"dynamicArray.h"//测试
struct Person
{char name[64];int age;
};void myPrintPerson(void* data)
{struct Person* p = data;printf("姓名：%s 年龄：%d\n", p->name, p->age);
}int myComparePerson(void *data1, void *data2)
{struct Person* p1 = data1;struct Person* p2 = data2;return strcmp(p1->name, p2->name) == 0 && p1->age == p2->age;
}
int main()
{//初始化动态数组struct dynamicArray* array = init_DynamicArray(5);//准备数据struct Person p1 = { "亚瑟",18 };struct Person p2 = { "妲己",20 };struct Person p3 = { "安其拉",19 };struct Person p4 = { "凯",21 };struct Person p5 = { "孙悟空",999 };struct Person p6 = { "李白",999 };printf("插入数据前容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);//插入数据insert_DynamicArray(array, 0, &p1);insert_DynamicArray(array, 0, &p2);insert_DynamicArray(array, 1, &p3);insert_DynamicArray(array, 0, &p4);insert_DynamicArray(array, -1, &p5);insert_DynamicArray(array, 2, &p6);//凯  妲己  李白  安其拉  亚瑟  孙悟空//遍历数组foreach_DynamicArray(array, myPrintPerson);printf("插入数据后容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);//测试删除	按位置删除removeByPos_DynamicArray(array, 2);printf("-------------------\n");foreach_DynamicArray(array, myPrintPerson);printf("删除数据后容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);struct Person p = { "亚瑟",18 };removeByValue_DynamicArray(array, &p,myComparePerson);printf("-------------------\n");foreach_DynamicArray(array, myPrintPerson);printf("删除数据后容量：%d 大小：%d\n", array->m_capacity, array->m_size);//销毁数组destroy_DynamicArray(array);array = NULL;return 0;
}

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