C语言实现静态顺序表

1、用于存放声明的头文件

#ifndef __SEP__LIST__
#define __SEP__LIST__#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <assert.h>#define MAX_SIZE 10             //使顺序表中可以插入的数据是可以很方便调整的
typedef int DataType;typedef struct SeqList
{DataType arr[MAX_SIZE];       //保存顺序表的数据size_t size;                  //顺序表中元素的个数
}SeqList,*PSeqList;//所有函数中出现的某个元素的位置，都指的是它是顺序表第几个元素，而不是它在顺序表中的下标值
// 初始化顺序表
void InitSeqList(SeqList* seqList);
// 在顺序表的尾部插入元素data
void PushBack(SeqList* seqList, DataType data);
// 将顺序表尾部的元素抛出
void PopBack(SeqList* seqList);
// 顺序表的头部插入元素data
void PushFront(SeqList* pSeqList, DataType data);
// 顺序表的头部的元素删除
void PopFront(SeqList* pSeqList);
// 顺序表中查找数据data，返回该元素在顺序表中的位置
int Find(SeqList* pSeqList, DataType data);
// 在顺序表的ipos位置上插入元素data
void Insert(SeqList* pSeqList, size_t pos, DataType data);
// 删除顺序表pos位置上的元素
void Erase(SeqList* pSeqList, size_t pos);
// 移除顺序表中的元素data
void Remove(SeqList* pSeqList, DataType data);
// 移除顺序表中的所有值为data的元素
void RemoveAll(SeqList* pSeqList, DataType data);
// 选择排序
void SelectSort(SeqList* pSeqList);
// 冒泡排序
void BorbbleSort(SeqList* pSeqList);
// 查找已序顺序表中的元素data
int BinarySearch(SeqList* pSeqList, DataType data);
// 打印顺序表
void PrintSeqList(SeqList* pSeqList);#endif

2、用于实现声明的.c文件

#include "Seq_List.h"void InitSeqList(SeqList* seqList)
{assert(seqList);memset(seqList, 0, sizeof(DataType)*MAX_SIZE);seqList->size = 0;       //使最开始的数据是从顺序表的第一个位置开始插入的
}void PushBack(SeqList* seqList, DataType data)
{assert(seqList);if (MAX_SIZE == seqList->size){printf("顺序表已满，不能再插入数据。\n");return;}seqList->arr[seqList->size] = data;seqList->size++;
}void PopBack(SeqList* seqList)
{assert(seqList);if (0 == seqList->size){printf("顺序表是空的，不能抛出数据。\n");return;}seqList->size--;      //虽然此时顺序表的存储的数据元素并没有被真是的删除，但是因为顺序表中此时的元素个数少了一个，//使最后的那个元素相当于无效元素，这就达到了删除的效果
}void PushFront(SeqList* pSeqList, DataType data)
{size_t index = pSeqList->size;assert(pSeqList);if (MAX_SIZE == pSeqList->size){printf("顺序表已满，不能插入数据。\n");return;}for (; index > 0; index--){pSeqList->arr[index] = pSeqList->arr[index - 1];//因为是从顺序表的第一个位置开始插入元素，因此顺序表中原有的所有元素都要向后挪一个位置，避免被覆盖}pSeqList->arr[index] = data;pSeqList->size++;
}void PopFront(SeqList* pSeqList)
{size_t index = 1;assert(pSeqList);if (0 == pSeqList->size){printf("顺序表是空的，不能抛出数据。\n");return;} for (; index < pSeqList->size; index++){pSeqList->arr[index-1] = pSeqList->arr[index];//此处的index初始化为1，并且在操作时是对index-1，而没有执行index+1操作是因为害怕数组下标越界}pSeqList->size--;
}int Find(SeqList* pSeqList, DataType data)
{size_t index = 0;assert(pSeqList);for (; index < pSeqList->size; index ++ ){if (pSeqList->arr[index] == data){return index + 1;     //位置应该是从1开始的，不会存在从0开始的位置，所以位置应该是下标加1}}return -1;        //位置不会是负数，所以当返回为负数时，就可以知道顺序表中不存在要找的数据
}void Insert(SeqList* pSeqList, size_t pos, DataType data)
{size_t index = pSeqList->size;assert(pSeqList);if (pos > pSeqList->size){printf("插入位置不合法。");//要保证数据元素插入后所有元素都是连续的，否则不能叫作顺序表return;}if (MAX_SIZE == pSeqList->size){printf("顺序表已满，不能插入数据。\n");return;}for (; index >= pos; index--){pSeqList->arr[index] = pSeqList->arr[index - 1];//把插入位置及其后面的元素，整体向后挪一个元素的位置，用来存放插入的元素}pSeqList->arr[index] = data;pSeqList->size++;
}void Erase(SeqList* pSeqList, size_t pos)
{size_t index = pos-1;assert(pSeqList);if (pos > pSeqList->size){printf("该位置没有存储数据元素。");return;//若果此处不这样处理，下面的pSeqList->size-1会溢出}for (; index < pSeqList->size-1; index++){pSeqList->arr[index] = pSeqList->arr[index + 1];//此时不会发生数组下标越界，因为index最多到size-2，那么index+1最多到size-1，不会越界}pSeqList->size --;//当pos == pSeqList->size时，不会进入循环，但这样也不会出错，因为它后面没有元素了，那么就不需要经过循环把元素//前移，直接把元素个数减1即可
}void Remove(SeqList* pSeqList, DataType data)
{size_t index = 0;size_t temp = 0;assert(pSeqList);for (; index < pSeqList->size; index++){if (pSeqList->arr[index] == data){for (temp = index; temp < pSeqList->size - 1; temp++){pSeqList->arr[temp] = pSeqList->arr[temp + 1];}//当在顺序表中找到了该数时，就把该数之后的所有元素全部向前挪一个元素的位置，把原数据覆盖即可达到移除的目的pSeqList->size--;//当要删除的数在顺序表中最后一个位置时，index == pSeqList->size-1,因此不会进入循环，但因为该数后面就//没有数据了，所以此时的移除方法是直接把该顺序表的元素个数减1，使该元素成为无效元素即可达到删除的目的return;}}
}void RemoveAll(SeqList* pSeqList, DataType data)     
{size_t index = 0;size_t rem = 0;assert(pSeqList);for (; index < pSeqList->size; index++){if (pSeqList->arr[index] == data){for (rem = index; rem < pSeqList->size - 1; rem++)     //可以考虑是否可以递归{pSeqList->arr[rem] = pSeqList->arr[rem + 1];}//当在顺序表中找到了该数时，就把该数之后的所有元素全部向前挪一个元素的位置，把原数据覆盖即可达到移除的目的pSeqList->size--;index--;//index--是因为删除一个元素之后，后面的元素都会前移，那么可能前移元素中的最前面的元素和我们要删除的元素//的值是一样的，而此时index++了，它的值是前移元素中的第二个元素的值，因此要给index--，使它的值为前移元素//中的第一个元素的值//因为这个函数是要删除顺序表中所有的值为data的元素，所以在这儿不能直接删除一个就返回了，而是知道遍历所有//元素，删除对应的元素，才会返回}}
}void Swap(int *num1, int *num2)
{int temp = *num1;  //变量是在需要交换两个元素位置时充当临时变量的，因为也不知道元素的符号，所以用int类型而非size_t*num1 = *num2;*num2 = temp;
}void SelectSort(PSeqList pSeqList)
{size_t num = 0;size_t index = 0;size_t end = pSeqList->size;assert(pSeqList);for (; num < pSeqList->size / 2; num++){size_t min = num;size_t max = num;for (index = num + 1; index < end; index++){min = pSeqList->arr[min] < pSeqList->arr[index] ? min : index;max = pSeqList->arr[max] > pSeqList->arr[index] ? max : index;//每次比较两个元素，把比较完成后最小和最大的元素的下标保存起来，下一次比较时比较的两个对象分别是保存的下//标对应的元素和还没有进行比较的所有元素中最前面的那一个元素(当然，也可以是未进行比较的所有元素中的任意一个)}Swap(&pSeqList->arr[min], &pSeqList->arr[num]);Swap(&pSeqList->arr[max], &pSeqList->arr[--end]); //注意这儿的--end是为了使下一次循环里的比较范围缩小，//同时也为了这儿取得是正确的下标值//把最小和最大的元素交换到对应的位置去}
}void BorbbleSort(PSeqList pSeqList)     //排序为从小到大
{size_t index = 0;size_t num = 0;int flag = 1;assert(pSeqList);while (flag == 1)   //对冒泡排序的优化，当某一趟排序时发现没有发生交换的情况，说明此时已经排序成功，那么就可以//不用再进入下一趟排序，直接跳出循环，执行下面的操作{for (; num < pSeqList->size - 1; num++)       //思考冒泡排序两个循环的次数个应该各是多少{for (index = 0; index < pSeqList->size - num - 1; index++)   //不减1可能会造成越界访问{if (pSeqList->pData[index]>pSeqList->pData[index + 1]){Swap(&pSeqList->pData[index], &pSeqList->pData[index + 1]);//每次比较相邻两个元素，若前面的元素大于后面的，则交换两个元素的位置flag = 1;}}}}
}int BinarySearch(SeqList* pSeqList, DataType data)   //二分法在顺序表中找一个数
{int left = 0;int right = pSeqList->size - 1;assert(pSeqList);if (pSeqList->size == 0){return -1;//因为此时顺序表里没有数据，而pSeqList->size是无符号整型，减1的话出来的值是一个非常大的值，所以为了//保证函数的正确性，在顺序表无数据时，直接返回}while (left <= right)      //注意right的取值对此处是用：left <= right还是left < right的影响{int mid = left + (right-left) / 2;    //没有写成mid = (left + right) / 2是因为害怕怕两数直接相加会溢出if (pSeqList->arr[mid] == data){return mid;}else if (pSeqList->arr[mid] > data){right = mid - 1;     //因为排序的函数是把顺序表的元素由小到大排列的}else{left = mid + 1;}}return -1;  //当没有找到要查找的数时，返回一个负值，以声明要查找的元素在顺序表中不存在，因为要是找到了，//返回一个数的位置，那么不会小于0
}void PrintSeqList(SeqList* pSeqList)
{size_t index = 0;for (; index < pSeqList->size; index++){printf("%d  ", pSeqList->arr[index]);}printf("\n");
}

3、用于测试函数正确性的Test.c文件

#include "Seq_List.h"SeqList seqList;//测试尾插与尾删函数
void TestFun1()
{InitSeqList(&seqList);PushBack(&seqList, 1);PushBack(&seqList, 2);PushBack(&seqList, 3);PushBack(&seqList, 4);PrintSeqList(&seqList);PopBack(&seqList);PopBack(&seqList);PrintSeqList(&seqList);
}//测试头插与头删函数
void TestFun2()
{InitSeqList(&seqList);PushFront(&seqList, 1);PushFront(&seqList, 2);PushFront(&seqList, 3);PushFront(&seqList, 4);PrintSeqList(&seqList);PopFront(&seqList);PopFront(&seqList);PrintSeqList(&seqList);
}//测试任意位置查找插入删除函数
void TestFun3()
{int ret = 0;InitSeqList(&seqList);PushFront(&seqList, 1);PushFront(&seqList, 2);PushFront(&seqList, 3);PushFront(&seqList, 4);ret = Find(&seqList, 4);Insert(&seqList, 3, 5);Erase(&seqList, 5);printf("%d\n", ret);PrintSeqList(&seqList);
}//测试移除函数
void TestFun4()
{InitSeqList(&seqList);PushFront(&seqList, 1);PushFront(&seqList, 2);PushFront(&seqList, 2);PushFront(&seqList, 4);PushFront(&seqList, 1);PushFront(&seqList, 2);PushFront(&seqList, 2);PushFront(&seqList, 4);Remove(&seqList, 2);PrintSeqList(&seqList);RemoveAll(&seqList, 2);PrintSeqList(&seqList);
}//测试排序与二分查找函数
void TestFun5()
{int ret = 0;InitSeqList(&seqList);PushFront(&seqList, 3);PushFront(&seqList, 9);PushFront(&seqList, 1);PushFront(&seqList, 4);PushFront(&seqList, 2);PushFront(&seqList, 8);PushFront(&seqList, 7);PushFront(&seqList, 0);SelectSort(&seqList);//BorbbleSort(&seqList);ret = BinarySearch(&seqList, 5);printf("%d\n", ret);PrintSeqList(&seqList);
}int main()
{//TestFun1();//TestFun2();//TestFun3();//TestFun4();TestFun5();system("pause");return 0;
}

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