一、数据结构之顺序表/链表

1.数据结构相关概念

1.1什么是数据结构

数据结构是由“数据”和“结构”两词组合而来。
什么是数据？常见的数值1、2、3、4…、教务系统里保存的用户信息（姓名、性别、年龄、学历等等）、网页里肉眼可以看到的信息（文字、图片、视频等等），这些都是数据。
什么是结构？
当我们想要使用大量同一类型的数据时，通过手动定义大量的独立的变量对于程序来说，可读性非常差，我们可以借助数组这样的数据结构将大量的数据组织在一起，结构也可以理解为组织数据的方式。
概念：数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。数据结构反映数据的内部构成。
总结：

• 能够存储数据（如顺序表、链表等结构）
• 存储的数据能够方便查找

1.2为什么需要数据结构

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。
最基础的数据结构：数组。

有了数组，为什么还要学习其他的数据结构？
假定数组有10个空间，已经使用了5个，向数组中插入数据步骤：
求数组的长度，求数组的有效数据个数，向下标为数据有效个数的位置插入数据（注意：这里是否要判断数组是否满了，满了还能继续插入吗）…
假设数据量非常庞大，频繁的获取数组有效数据个数会影响程序执行效率。
结论：最基础的数据结构能够提供的操作已经不能完全满足复杂算法实现，于是就有了我们的顺序表。

二、顺序表

1.顺序表的概念及结构

线性表
线性表（linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。 线性表是一种在实际中广泛使用的数据结构，常见的线性表：顺序表、链表、栈、队列、字符串…
线性表在逻辑上是线性结构，也就说是连续的一条直线。但是在物理结构上并不一定是连续的，线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式存储。

2.顺序表分类

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. 顺序表分类

静态顺序表
概念：使用定长数组存储元素

静态顺序表缺陷：空间给少了不够用，给多了造成空间浪费
动态顺序表

3.动态顺序表的实现

Seqlist.h//函数的声明以及定义

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLDataType;
// 动态顺序表 -- 按需申请
typedef struct SeqList
{SLDataType* a;int size;     // 有效数据个数int capacity; // 空间容量
}SL;//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//顺序表的尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);//顺序表的头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);//顺序表打印
void SLPrint(SL* ps);//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);//指定位置删除数据
void SLErase(SL* ps, int pos);//查找数据
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);

Seqlist.c//函数具体实现方法

#include "Seqlist.h"
//初始化顺序表
void SLInit(SL* ps)
{ps->a = NULL;ps->size = ps->capacity = 0;
}
//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{assert(ps);//判断是否有内存空间int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;//判断内存空间是否已满if (ps->size == ps->capacity){int* tmp = (int*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDataType));if (tmp == NULL){perror(realloc);exit(1);}//创建成功ps->a = tmp;//把申请好的空间继续交给arr来维护ps->capacity = newcapacity;}
}
//顺序表的尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{SLCheckCapacity(ps);//插入到当前下标为size的位置，然后size++ps->a[ps->size++] = x;
}
//顺序表的头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{SLCheckCapacity(ps);//已有的数据往后挪动一位for (int i = ps->size; i >0 ; i--){ps->a[i] = ps->a[i - 1];}ps->a[0] = x;++ps->size;
}
//打印顺序表数据
void SLPrint(SL* ps)
{for (int i = 0; i < ps->size; i++){printf("%d ", ps->a[i]);}printf("\n");
}
//指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)//pos是指定的下标位置
{assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);for (int i = ps->size; i >pos; i--){ps->a[i] = ps->a[i - 1];}ps->a[pos] = x;ps->size++;
}
//指定位置删除数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++){ps->a[i] = ps->a[i + 1];}ps->size--;
}
//查找数据
int SLFind(SL* ps, SLDataType pos)
{for (int i = 0; i < ps->size; i++){if (pos == ps->a[i])return i;}return -1;
}
//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{if (ps->a){free(ps->a);}ps->a = NULL;ps->size = ps->capacity = 0;
}

text.c//测试用例

#include "Seqlist.h"
void Test01()
{SL p;//创建顺序表SLInit(&p);//尾插测试SLPushBack(&p, 3);SLPushBack(&p, 4);//头插测试SLPushFront(&p, 2);SLPushFront(&p, 1);//打印顺序表数据SLPrint(&p);//指定位置之前插入数据SLInsert(&p, 0, 99);SLInsert(&p, 4, 99);SLPrint(&p);//指定位置删除数据SLErase(&p, 0);SLErase(&p, 2);SLErase(&p, 3);SLPrint(&p);//查找数据int ret = SLFind(&p, 3);if (ret < 0)printf("没找到\n");elseprintf("找到了,下标为%d\n", ret);//顺序表的销毁SLDestroy(&p);
}
int main()
{Test01();return 0;
}

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下一篇文章会讲到顺序表在通讯录项目中的应用，欲知后事如何，请听下回分解，看到这里，别忘了给博主一键三连哟~❤️谢谢宝子们！