线性表

线性表的定义

• 线性表是n个具有相同属性的数据元素的有限序列。
• 线性表在逻辑上是线性结构，也就是说连续的一条直线。但是在物理结构上不一定是连续的
• 线性表在物理结构(存储结构)上一般采用顺序和链式的形式存储

线性表分类

顺序表

顺序表是用一段物理地址连续的存储单元存储元素的线性结构，一般采用数组进行存储。在数组上完成数据元素的增删查改
顺序表一般分为：

• 静态顺序表：使用定长的数组存储
• 动态顺序表：使用动态开辟的数组存储

静态顺序表只适合确定需要存储多少数据的场景，如果存储数据量不确定的话，空间开太大浪费，开太小不够用。一般都会去使用动态顺序表，根据情况分配多大的空间。下面将介绍动态顺序表

顺次表的存储结构

图示：

typedef int ElemType;
typedef struct SeqList
{ElemType* a;int size;int capacity;
}SeqList;

定义一个动态顺序表需要三个属性
1.存储空间的地址，需要一段空间来维护顺序表，需要知道顺序表的起始地址
2.顺序表的元素个数，记录顺序表的元素个数，
3.顺序表的空间容量，用来分配空间

实现顺序表的主要接口函数

//顺序表初始化
void SeqListInit(SeqList* ps);
//顺序表尾插
void SeqListPushBack(SeqList* ps, ElemType x);
//检查容量
void CheckCapicity(SeqList* ps);
//顺序表尾删
void SeqListPopBack(SeqList* ps);
//顺序表头插
void SeqListPushFront(SeqList* ps, ElemType x);
//顺序表头删
void SeqListPopFront(SeqList* ps);
// 顺序表在pos位置插入x
void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, ElemType x);
// 顺序表删除pos位置的值
void SeqListErase(SeqList* ps, int pos);
//打印顺序表
void SeqListprintf(SeqList* ps);
//销毁顺序表
void DestroyedSeqList(SeqList* ps);

初始化顺序表

这里先为顺序表申请了2个元素类型的空间大小。

void SeqListInit(SeqList* ps)
{ps->a = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType)*2);ps->size = 0;ps->capacity = 2;
}

顺序表尾插

在尾部插入的时候要考虑两种情况，分别是

• 顺序表未满尾插：直接将元素放入尾部即可

• 顺序表已满的情况下，则需要申请更大的空间来存放数据

代码实现：

void SeqListPushBack(SeqList* ps, ElemType x)
{assert(ps);//检查容量CheckCapicity(ps);//尾插ps->a[ps->size] = x;ps->size++;
}

这里将检查容量封装成一个函数，方便后面插入检查继续复用

void CheckCapicity(SeqList* ps)
{if (ps->size == ps->capacity){int newcapacity = ps->capacity * 2;ElemType* tmp = (ElemType*)realloc(ps->a,sizeof(ElemType)*newcapacity);if (tmp == NULL){perror("realloc fail");exit(-1);}ps->a = tmp;ps->capacity = newcapacity;}
}

顺序表尾删

在尾删时，也应该考虑两种情况，分别是

-顺序表已空时，无需删除
-顺序表未空，直接删除尾部元素即可

代码实现:
这里提供两种写法，一种是暴力检查，程序直接崩溃，一种是防止越界程序可以正常运行

• 暴力检查版

void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{//判空assert(ps->size > 0);//如果尾删空顺序表，程序直接崩溃//删除--(ps->size);
}

• 防止越界版

void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{//判空if (ps->size == 0){return;}//删除--(ps->size);
}

顺序表头插

和尾插一样，要考虑是否有空间，但是与尾插不同的地方在于，需要挪动数据进行插入
图解

代码实现：

void SeqListPushFront(SeqList* ps, ElemType x)
{//检查容量CheckCapicity(ps);//挪动数据int end = ps->size - 1;while (end >= 0){ps->a[end + 1] = ps->a[end];end--;}//插入ps->a[0] = x;++ps->size;
}

顺序表头删

头删和尾删一样，先判空。与尾删不一样的地方在于删完后需要挪动数据
图解

代码实现：

void SeqListPopFront(SeqList* ps)
{//判空if (ps->size == 0){return;}//挪动数据覆盖删除int start = 0;while (start <= ps->size) {ps->a[start] = ps->a[start + 1];start++;}--ps->size;
}

在指定位置插入数据

和头插的思想基本一样
图解：

代码实现：

void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, ElemType x)
{//检查容量CheckCapicity(ps);//挪动数据int end = ps->size - 1;while (end >= pos){ps->a[end + 1] = ps->a[end];end--;}//插入ps->a[pos] = x;++ps->size;
}

在指定的位置删除数据

思想与头删基本一样
图解：

代码实现：

void SeqListErase(SeqList* ps, int pos)
{//判空if (ps->size == 0){return;}//挪动数据覆盖删除while (pos <= ps->size){ps->a[pos] = ps->a[pos + 1];pos++;}--ps->size;
}

有了在指定位置插入和删除前提下，头插，头删，尾插，尾删新写法

头插，头删，尾插，尾删新写法

//头插
void SeqListPushFront(SeqList* ps, ElemType x)
{SeqListInsert(ps, 0, x);
}
//头删
void SeqListPopFront(SeqList* ps)
{SeqListErase(ps, 0);
}
//尾插
void SeqListPushBack(SeqList* ps, ElemType x)
{SeqListInsert(ps, ps->size,x);
}
//尾删
void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{SeqListErase(ps, ps->size);
}

打印顺序表

void SeqListprintf(SeqList* ps)
{for (int i = 0; i < ps->size; i++){printf("%d ", ps->a[i]);}printf("\n");
}

销毁顺序表

动态开辟的内存需要我们主动去释放空间 这里需要主动free

void DestroyedSeqList(SeqList* ps)
{free(ps->a);ps->a == NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}