线性表的定义
线性表是具有相同数据类型的n个数据元素的有限序列,
逻辑特性
除第一个元素外,每个元素只有一个前驱,除最后一个元素外,每个元素都有一个后继
物理结构
线性表的存储结构有顺序存储结构和链式存储结构,前者称为顺序表,后者称为链表。
顺序表
线性表的顺序存储又称顺序表。特点是用一组地址连续的存储单元依次存储数据,从而使逻辑相邻的两个元素在物理地址上也相连。
#define MaxSize 50 //定义线性表最大长度
typedef int ElemType; //定义数据类型typedef struct{ElemType data[MaxSize]; //用一维数组来存储数据int length; //定义线性表的当前长度
}SqList;
上面是用一位数组是静态分配,也可以用动态分配
#define InitSize 100
typedef struct{
ElemType *data;
int MaxSize,length;
}SqList;
顺序表特点
- 随机访问
- 存储密度高,因为物理地址连续
基本操作
1、插入
在顺序表L的第i个位置插入新元素e,如果插入位置i不合法,则返回false;如果顺序表满了,返回false;否则,将顺序表的第i个元素及其后所有的元素右移一位
bool ListInsert(SqList& L, int i, ElemType e)
{if (i<1 || i>L.length + 1) //此处注意是length+1,不能是MaxSizereturn false;if (L.length >= MaxSize)return false;for (int j=L.length;j>=i;j--){L.data[j] = L.data[j-1];}L.length++;return true;
}
时间复杂度问题:
下面理解的时候,可以将n理解为length
- 最好情况下:在表尾插入,即i=n+1,后移语句不会执行,时间复杂度为T(n)=0(1);
- 最坏情况:在表头插入,即i=1,后移n次,时间复杂度为0(n)
- 平均情况:p=1/(n+1),时间复杂度为0(n)
2、删除操作
删除顺序表L中第i个位置的元素,若成功则返回true,并将被删除的元素返回,否则返回false
- 判断i的值是否正确
- 取删除的元素
- 将被删除元素后面的所有元素依次向前移动一位
bool ListDelete(SqList& L, int i, ElemType& e) {if (i<1 || i>L.length)return false;e = L.data[i - 1];for (int j = i; j < L.length; j++)L.data[j - 1] = L.data[j];L.length--;return true;
}
时间复杂度
- 最好情况:删除表尾元素(i=n),无序移动,时间复杂度为0(1)
- 最坏情况:删除表头元素(i=1),需要移动第一个元素外所有的元素,时间复杂度为0(n)
- 平均情况:时间复杂度为0(n)
3、按值查找
在顺序表查找第一个元素值等于e的元素,并发回其位序
int LocateElem(SqList& L, ElemType e) {for (int i = 0; i < L.length; i++) {if (L.data[i] == e)return i + 1;}return 0;
}
时间复杂度:
- 最好情况:第一个元素就是,在表头,T(n)=0(1)
- 最坏情况:查找元素在表尾或者不存在时,需要比较n次,时间复杂度为0(n)
- 平均情况:T(n)=0(n)
缺点
顺序表的移动、删除需要移动很多的元素,影响运行效率