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<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
//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0int 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4SLDataType* 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0sl->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=0sl->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-2sl->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possl->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 <sl->size-1 ; i++){//最后进来的是size-2sl->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!!!
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