数据结构：用顺序表和单链表实现通讯录（上）

前言

首先简要介绍顺序表和链表的概念和区别以作区分。

顺序表：逻辑上是线性的，物理性质上也是线性的。逻辑是线性的（连续的）体现在它可以通过第一个数找到接下来的数。物理性质上的线性体现在分配给它的内存是连续的。它本质上就像一个数组，可以通过下标来访问成员。

单链表：这里说的单链表是指不带头单向不循环链表。链表和顺序表是不同的。链表在逻辑上是线性的，但在物理性质上是非线性的。需要的时候申请一块内存，但这块内存和其他内存不一定连续，它可能是散落在四周的，只是通过记住下一个节点的位置，使这些单独存在的空间有了联系。它们在逻辑上就像一条串好的线。一个结点接一个结点。就像火车一样，需要的时候装个车厢，不需要就把车厢撤下来。

顺序表和链表的对比

顺序表：

缺点：

1.申请空间一般按2的倍数申请，但是在使用的时候可能只需要用几个，因此会造成一定程度的空间浪费。

2.每次删除一个数，就要移动这个数后面的其他所有数。删除的数剧靠前，数据总量庞大时，效率太低了。

3.每次内存满了以后就要扩容（realloc），扩容导致性能效率低。

优点：

1.释放内存可以一次性释放。方便。

2.知道一个数的下标，就能访问相邻的两个数。

链表：

缺点：

1.销毁链表时，释放申请的内存属于申请了多少块就要释放多少。

2.单链表只能记住下一个结点的地址，没办法通过当前的地址找到上一个。找上一个结点时要一个个去找。

优点：

1.需要添加一个结点就申请一块空间。不会造成空间浪费。

2.每次删除一个数，只需要改动这个数相邻的两个结点的指针，相对来说影响很小。

3.单链表是申请（malloc）新的空间，不存在扩容。

在实践中，单链表和顺序表都会用，主要看应用场景是什么。

顺序表实现通讯录

1.分析

通讯录的功能有添加联系人，删除联系人，查找联系人，修改联系人，展示通讯录，退出通讯录六个功能。这次需要实现的就六个功能。

建立三个文件。sqcontact.c、sqcontact.h、test.c

sqcontact.h主要放头文件声明，函数声明，宏等。

sqcontact.c主要写函数的具体实现，函数的定义。

test.c主要写通讯录功能的测试，属于测试文件。

2.先写头文件,sqcontact.h

用注释说明了。

头文件里主要写你想要实现哪些功能，就声明哪些函数。先写的时候可以不完整，后面想到再加。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#pragma warning(disable:6031)
#pragma once//防止被重复引用
#define NAME_MAX 100
#define SEX_MAX 10
#define TEL_MAX 14
#define ADDR_MAX 100
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>typedef struct personinfo   //联系人是一个结构体，这个结构体里面包含有五个信息。
{char name[NAME_MAX];char sex[SEX_MAX];int age;            //其他信息是数组，因为单个char内存太小不够写，但年龄只需要整型就够char tel[TEL_MAX];char addr[ADDR_MAX];
}personinfo;         //把struct personinfo重命名为personinfotypedef struct seqlist   //整个通讯录是一个结构体，这个结构体里面有联系人数组
{personinfo* info;//这是一个联系人数组，里面有各个联系人信息int capacity;//这个是通讯录的空间大小，可以装多少联系人int size; //这个是通讯录的实际大小，装了多少个联系人
}contact;void Menu();       //菜单的声明  下面是各个功能实现的函数。
//初始化通讯录
void Initcontact(contact* con);//传一级指针是因为要改变con的内容，下面保持接口一致性
//扩容
void Creatcapacity(contact* con);
//添加联系人
void Addcontact(contact* con);
//删除联系人
void Delcontact(contact* con);
//展示联系人
void Showcontact(contact* con);
//查找联系人
void Findcontact(contact* con);
//修改联系人
void Modifycontact(contact* con);
//销毁通讯录
void Destorycontact(contact* con);

2.再写sqcontact.c文件

这里首先要包含头文件的内容。然后去实现头文件的那些函数。

写完一些功能的时候可以测试一下这些代码是否无误。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#pragma warning(disable:6031)
#include "sqcontact.h"void Menu()
{printf("\n");printf("***************************\n");printf("1.添加联系人\n");printf("2.删除联系人\n");printf("3.修改联系人\n");printf("4.展示联系人\n");printf("5.查找联系人\n");printf("0.退出通讯录\n");printf("***************************\n\n");
}//初始化通讯录
void Initcontact(contact* con)
{con->info = NULL;           //初始化通讯录就是把里面的指针置为NULL，其他赋值。con->capacity = 0;          //也可以把指针赋值，只是为了避免它成为野指针。con->size = 0;
}//扩容
void Creatcapacity(contact* con)   
{if (con->capacity == con->size)//如果容量和实际数据相等（包括0），就需要扩容。{int newcapacity = con->capacity == 0 ? 4 : (2 * con->capacity);personinfo* ptr = (personinfo*)realloc(con->info, sizeof(personinfo) * newcapacity);if (ptr == NULL){perror("realloc failured");exit(1);}con->info = ptr;con->capacity = newcapacity;}//还有容量则什么都不做
}
//尾插
void Addback(contact* con, personinfo* x)
{//一种是直接尾插，一种是头插if (con->size==0)  //头插，因为联系人里没有数据{Creatcapacity(con);//尾插的时候要看一下空间够不够con->info[0] = *x;con->size++;}else//尾插，联系人中有数据{Creatcapacity(con);con->info[con->size] = *x;con->size++;}
}//添加联系人 包含扩容，尾插
void Addcontact(contact* con)
{personinfo x;  //创建一个联系人结构体，填充内容，再把它传给尾插的函数。Creatcapacity(con);   //这句可以不写，后面尾插的时候扩容了的printf("请输入您要添加的联系人姓名：\n");scanf("%s", x.name);   //数组名是首元素地址，所以不用再取地址了printf("请输入您要添加的联系人性别：\n");scanf("%s", x.sex);printf("请输入您要添加的联系人年龄：\n");scanf("%d", &x.age);  //注意，这里要取地址。这个是整型printf("请输入您要添加的联系人电话：\n");scanf("%s", x.tel);printf("请输入您要添加的联系人地址：\n");scanf("%s", x.addr);Addback(con, &x);printf("联系人添加成功！\n");Showcontact(con);//添加成功以后再展示一遍当前通讯录
}//指定位置删除联系人
void Del(contact* con, int pos)
{for (int i = pos; i < con->size-1; i++)//i如果是最后一个，下标为size-1的数，那么{con->info[i] = con->info[i + 1];}con->size--;//通过size--，最后一个数也被删掉了，这个逻辑就完整了。（访问不了等于删掉
}
//删除联系人包含 找联系人 删除联系人
void Delcontact(contact* con)
{assert(con);printf("请输入您要删除的联系人：\n");char name[NAME_MAX];scanf("%s", name);for (int i = 0; i < con->size; i++){if (strcmp(con->info[i].name, name) == 0)//找联系人{//任意位置删除联系人Del(con, i);printf("联系人删除成功\n\n");Showcontact(con);return;}}printf("该联系人不存在！\n");}//展示联系人
void Showcontact(contact* con)
{if (con == NULL){return;}printf("当前联系人如下：\n");printf("%-4s %-4s %-4s %-4s %-4s\n", "姓名", "性别", "年龄", "电话", "地址");for (int i = 0; i < con->size; i++){printf("%-4s ", con->info[i].name);printf("%-4s ", con->info[i].sex);printf("%-4d ", con->info[i].age);printf("%-4s ", con->info[i].tel);printf("%-4s ", con->info[i].addr);printf("\n");}
}//查找联系人  这个代码和前面有很多重复部分，找联系人。直接复制之前的代码再修改一下
void Findcontact(contact* con)
{assert(con);printf("请输入您要查找的联系人：\n");char name[NAME_MAX];scanf("%s", name);for (int i = 0; i < con->size; i++){if (strcmp(con->info[i].name, name) == 0){printf("%-4s %-4s %-4s %-4s %-4s\n", "姓名", "性别", "年龄", "电话", "地址");printf("%-4s ", con->info[i].name);printf("%-4s ", con->info[i].sex);printf("%-4d ", con->info[i].age);printf("%-4s ", con->info[i].tel);printf("%-4s ", con->info[i].addr);printf("\n");return;}}printf("该联系人不存在！\n");
}//修改联系人  找联系人，再改联系人。这个代码和前面代码有很多重复部分。直接复制过来再改改
void Modifycontact(contact* con)
{assert(con);printf("请输入您要修改的联系人：\n");char name[NAME_MAX];scanf("%s", name);for (int i = 0; i < con->size; i++){if (strcmp(con->info[i].name, name) == 0){printf("请输入您要修改的联系人姓名：\n");scanf("%s", con->info[i].name);printf("请输入您要修改的联系人性别：\n");scanf("%s", con->info[i].sex);printf("请输入您要修改的联系人年龄：\n");scanf("%d", &con->info[i].age);printf("请输入您要修改的联系人电话：\n");scanf("%s", con->info[i].tel);printf("请输入您要修改的联系人地址：\n");scanf("%s", con->info[i].addr);printf("联系人修改成功！\n");Showcontact(con);return;}}printf("该联系人不存在！\n");
}//销毁通讯录
void Destorycontact(contact* con)
{assert(con);  //不能释放已经释放的动态内存free(con->info); //释放内存空间con->info = NULL;//再把指针置为空con->size = con->capacity = 0;//其他变为0
}

3.写test.c文件

可以先实现一部分功能以后就写test.c文件测试一下那些功能是否能顺利运行。

首先还是包含一个头文件。初始化和创建通讯录不能在do while循环里。测试文件相比比较简单。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#pragma warning(disable:6031)
#include "sqcontact.h"int main()
{contact s1;Initcontact(&s1);int num = 0;do{Menu();printf("请输入您要进行的操作：\n");scanf("%d", &num);switch (num){case 1: Addcontact(&s1);break;case 2: Delcontact(&s1);break;case 3: Modifycontact(&s1);break;case 4: Showcontact(&s1);break;case 5: Findcontact(&s1);break;case 0: Destorycontact(&s1);break;default: printf("输入错误，请重新输入！\n");break;}} while (num);return 0;
}