数据结构---顺序表实现

目录

1.顺序表

2.动态顺序表的实现

(4)顺序表初始化

(5)顺序表销毁

(6)顺序表的插入

a.尾插

b.头插

(7)顺序表的删除

a.尾删

b.头删

(8)指定位置之前插入

(9)指定位置删除

(10)顺序表查找数据

3.我的心得体会(可跳过)

4.顺序表完整代码

(1)seqlist.h文件

(2)seqlist.c文件

(3)test.c文件


1.顺序表

数据结构就是计算机存储,组织数据的方式;

顺序表(线性表的一种,线性表是具有相同特性的数据结构的结合)就是一种数据结构,顺序表的本质就是数组;为什么数组存在了,还要有顺序表呢?

因为涉及特殊的操作,增加元素,删除元素,修改元素,插入数据,我们就要先计算数组的元素的个数,再进行相应的操作,顺序表的功能更加全面,含有增删查改的一些方法;

顺序表分为静态顺序表和动态顺序表:

(1)静态:定长的,使用size指定元素的个数;

(2)动态:长度是不确定的,使用size是数组元素的个数,使用capacity记录空间的大小;

静态顺序表是长度确定的,我们给他的空间小了,就会造成数据的丢失,空间给大了,会造成空间的浪费;

动态顺序表,我们可以进行增容,所以我们推荐动态顺序表;

2.动态顺序表的实现

(1)首先我们知道顺序表的本质就是数组,数组里面的元素可以是int,char等等的任意类型,所以我们在定义结构体的时候不能把数组元素的数据类型写死,而是使用宏进行替换,这样当数组的元素的数据类型发生改变的时候,我们就可以直接在宏定义的里面进行修改;

(2)顺序表的英文全称sequense list我们使用sl代表的是顺序表;sldatatype表示的是顺序表里面的数组的数据类型;

(3)为了方便我们的管理,我们新建3个文件,一个是sqlist.h的头文件,一个是sqlist.c的源文件,一个是test.c的源文件,这三个文件的作用是不一样的,头文件负责一些声明和定义,sqlist就是增删查改的具体函数的实现,test.c文件用来测试我们的顺序表的实现;

(4)顺序表初始化

我们首先要在头文件里面定义顺序表,生命我们的初始化的函数:

1.因为源文件里面的函数在使用的时候要包含我们的头文件,第一行的#pragma once就是为了防止头文件被多次包含;

2.我们头文件里面包含stdio.h,stdlib.h(动态内存管理的函数要包含这个文明),头文件里面包含之后,源文件里面包含头文件,就可以不进行包含了;

3.我们定义一个结构体struct seqlist里面的是结构体成员,数组(大小未知),数组元素的个数,空间的大小,因为为了简化我们每次定义结构体变量都要写struct seqlist,我们进行typedef的重定义,定义名字为sl;这样我们定义变量sl  s,就相当于struct  seqlist   s;比较简洁;

4.我们假定数组元素的类型都是int类型,我们进行typedef重定义,如果想要修改为char类型,只需要在第四行进行修改即可;

5.第12行是进行函数的声明,函数的声明和函数的定义第一行是一样的,就是结尾加上了分号;

顺序表的源文件:

测试函数的源文件:

6.可见,两个源文件都包含了头文件,我们在测试的函数里面重新定义了一个sltest01函数,在主函数里面进行调用;

7.我们如果进行传值,达不到真正的初始化的目的,应该传递指针,这样形参的改变才会影响到实参,我们在test01里面先定义了一个结构体的变量,把这个变量的地址传递到顺序表源文件里面进行初始化,初始化的时候,使用结构体成员访问操作符把第一个指针置为空指针,第二个和第三个元素初始化为0;

8.调试观察:

我们进行调试,刚开始我们自己定义的sl1变量是随机值,当初始化完成之后,就可以发现arr变成了空指针,size和capacity都是被初始化为0了,这样就算测试成功,达到我们初始化的目的;

(5)顺序表销毁

初始化之后,我们就要对顺序表填充功能(增删查改),最后进行销毁,我们先看一下如何进行销毁:

顺序表的源文件里面,我们要销毁,就是释放掉数组开辟的空间,然后把arr置为空指针,size和capacity全部赋值为0;

(6)顺序表的插入

顺序表的插入分为头部插入和尾部插入,我们首先看尾部插入(尾插):

a.尾插

我们上面的举例是数组的空间比较大,我们可以直接插入,当数组元素的个数和我们的空间容量的大小相同时,我们就需要使用动态内存管理的相关的函数开辟内存空间,然后进行数据的插入:

头文件里面进行函数的声明:


顺序表的源文件里面的注意事项比较多,我们一一说明:

1.我们首先能够想到的就是插入数据,然后把size++;

2.我们需要判断是否有空间能够让我们插入数据,否则我们需要进行增容,增容就是使用realloc函数开辟空间,呢么需要开辟多大的空间呢?

这个一次开辟多大的空间需要使用数学里面概率论的知识,我们这里只要记住结论:一次按照原来的两倍进行增容就可以了;

3.但是我们前面进行初始化的时候,capacity==size=0,如果直接进行capacity*2,得到的结果就是0,因此我们需要提前进行设置;

4.怎么进行设置呢,这个地方我们就用到了三目运算符,如果capacity=0,我们就会把空间的容量,设置为4,否则就在原来的基础上面乘以2(这个就是代码里面的三目运算符表达式的含义了);

5.我们不能直接使用ps->arr进行接收,我们应该了解realloc的原理,如果开辟成功,我们就可以使用,如果开辟失败,那么我们原来的数据就没了,因此我们需要定义一个临时的相同的数据类型的指针变量进行接收,如果不是空的,我们在传递给ps->arr;

6.增容之后,我们就需要把新的容量赋值给capacity,实现空间的增大,为了增加代码的健壮性,我们进行断言(防止传递过来的空指针导致程序的崩溃);


测试的源文件里面我们插进去的数字是8,我们也可以多次插入,看看调试的时候的增容的实现过程:

b.头插

尾部插入数据,同样需要判断数组的容量的大小够不够,还是要用到头插里面一样的代码,因此我们可以把代码封装成为一个函数check,这样我们在头插,尾插可以直接进行调用,提高我们的代码的可读性和实用性:

因为,我们顺序表的功能完成之后,我们要进行测试,为了简单起见,我们可以把头插,尾插后的顺序表里面的数组元素打印出来进行验证,因此我们定义了slprint函数:

我们有了这个判断的函数以后,重新实现尾插和头插:

下面的两段代码对比之后就可以发现,异曲同工,都是先进行指针的断言和size的断言,

尾插比较简单:判断之后,直接在size下标的位置加上数字就可以了;

头插相对而言比较复杂:先进行断言和判断,因为是头插,我们呢要后面的一个数据覆盖前面的数据就,然后插入的数据放到0下标就可以了,这个就要用到for循环,最重要的是循环条件的判断,因为最后的覆盖是arr[1]=arr[0],所以循环的终止条件就是i=1,但是不能是0,因此i>0就可以了;

(7)顺序表的删除

a.尾删

尾删也是先进行断言,然后进行减小容量(比较简单,但是不好想明白,我是这样的);

我们就可以理解为原来有1 2 3 4这四个数,我们把size--,size就变为3,这样进行打印的时候,就是以size作为判断的条件的,没有删掉,但是打印结果不会显示,因为那个末尾的数字已经不再我们的范围里了,好像已经“删除”了,(因为本质上就没有删,只不过不打印,不属于我们的范围而已了);

b.头删

头删也是进行的移动覆盖,前面的头插是集体向后移,为第一个数字的插入腾空间,头删就是集体向前移,把最前面的数据给覆盖掉,这里移动的时候同样用到了循环,循环终止条件的判断尤为重要,最后的移动覆盖是arr[size-2]=arr[size-1],同理,1234这四个数字,2覆盖1,3覆盖2,4覆盖3,最后就是2344,其实最后的4覆盖前面之后自己还是存在的,但是我们打印的时候不打印他,因为我们的size--了啊,先当于循环的时候就不会这第二个四这个地方;

(8)指定位置之前插入

先进行断言,范围判断;把指定位置腾出来(循环向后移动),在向这个位置放进去数据,增大size;

(9)指定位置删除

先进行断言,从pos位置开始,循环向前移动数据,把指定位置的数据给覆盖掉,这样就实现指定位置的数据删除,最后size--;

(10)顺序表查找数据

我们使用循环遍历整个数组就可以了;我们这里的返回值是int类型,这个用来显示我们是否找到了,找到了就返回数字的下标,没有就返回无效的下标(因为肯定没有数字的下标是-1);

当然为了让打印的结果更加的直观,我们可以测试的时候对函数的返回值进行判断,有效就说找到了指出下标,没找到就显示未找到。

3.我的心得体会(可跳过)

(1)写到这个位置真正完成了这个全部功能的实现,我也如释重负,但是我知道自己还没有完全掌握,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,只有多多巩固,才能真正的自己写出来;

(2)我自己第一次遇到顺序表的时候,听了一遍也是一头雾水,例如里面的各种重新命名,参数的设置(实参形参),但是当你真正理解一个功能的实现方法之后,其他的就不是问题了,重要的是实现功能的方法逻辑;

(3)现在回想一下,这些功能的实现时候,有许多相似的地方,例如进行断言(指针是否为空指针,空间的容量是否为零,为零的话我们就不能进行删除等操作);

(4)当然他们也有区别,例如在进行循环的时候,循环终止条件的判断,移动覆盖,从前向后移动还是从后向前移动,例如头插就是从后向前移动(腾开位置),头删就是从前向后移动(覆盖掉位置);

(5)我觉得,这个里面比较难的还是循环终止条件的判断,我们不要去用脑子想,要画出来,写出最后一次循环的时候的情况,找出对应的下标和已知的参数的关系,再进行判断;

(6)当然,还有我们进行指定位置之前的插入pos可以等于size的大小,但是进行指定位置指定位置的删除的时候,我们就不能让pos==size了,这个能不能取等,我们也要举例验证;

(7)在test.c文件里面进行测试的时候,例如指定位置的删除,我们要测试3种情况,在第一个位置删除(也就是头删),在中间的位置删除,在最后的位置删除(也就是尾删),对于这样的,既应该满足中间删除的普通情况,也应该满足头删尾删的特殊情况,这几种情况都要进行测试,都通过才证明我们的代码是没有问题的;

(8)感谢你看到这里,听我细细道来,路漫漫其修远兮,we将上下而求索,加油💪!

4.顺序表完整代码

(1)seqlist.h文件

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int sldatatype;typedef struct seqlist
{sldatatype* arr;int size;int capacity;
}sl;//顺序表的初始化
void slinit(sl* ps);//顺序表的销毁
void sldestory(sl* ps);//顺序表的尾部插入数据
void slpushback(sl* ps, sldatatype x);//顺序表的数组元素的打印
void slprint(sl s);//顺序表的头部插入数据
void slpushfront(sl* ps, sldatatype x);//顺序表的尾删
void slpopback(sl* ps);//顺序表的头删
void slpopfront(sl* ps);//顺序表的打印
void slprint(sl s);//顺序表的指定插入
void slinsert(sl* ps, int pos, sldatatype x);//顺序表的指定删除
void slerase(sl* ps, int pos);//顺序表的数据的查找
int slfind(sl* ps, sldatatype x);

(2)seqlist.c文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"seqlist.h"
void check(sl* ps)
{if (ps->size == ps->capacity){//我们插入数据,需要增大空间,动态内存开辟空间int newcapacity = ps->arr == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;sldatatype* temp = realloc(ps->arr, newcapacity * 2 * sizeof(sldatatype));if (temp == NULL){perror("realloc");exit(1);//直接退出,不再继续执行}ps->arr = temp;ps->capacity = newcapacity;}
}
//顺序表的初始化
void slinit(sl* ps)
{ps->arr = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}
//顺序表的销毁
void sldestory(sl* ps)
{if (ps->arr != NULL){free(ps->arr);}ps->arr = NULL;ps->size = ps->capacity = 0;
}
//顺序表的尾部插入数据
void slpushback(sl* ps, sldatatype x)
{//对传进来的指针进行断言assert(ps);//判断数组大小和空间的容量是否相同check(ps);ps->arr[ps->size] = x;ps->size++;
}
//顺序表的头部插入数据
void slpushfront(sl* ps, sldatatype x)
{assert(ps);check(ps);for (int i = ps->size; i > 0; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[0] = x;ps->size++;
}
//顺序表的打印
void slprint(sl s)
{for (int i = 0; i < s.size; i++){printf("%d ", s.arr[i]);}printf("\n");
}
//顺序表的尾删
void slpopback(sl* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);//如果我们顺序表本来就没有数据,我们进行减减就会变为-1了,显然不对,进行断言ps->size--;//渐渐就减少了范围,直接把最后的元素删除,就相当于最后一个元素不属于顺序表了
}
//顺序表的头删
void slpopfront(sl* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];//最后是arr[size-2]=arr[size-1];}ps->size--;
}//顺序表的指定位置之前插入
void slinsert(sl* ps, int pos, sldatatype x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);check(ps);for (int i = ps->size; i > pos; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}//顺序表的指定删除
void slerase(sl* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);for (int i = pos; i < ps->size-1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}//顺序表的数据的查找
int slfind(sl* ps, sldatatype x)
{assert(ps);for (int i = 0; i < ps->size; i++){//找到了if (ps->arr[i] == x){return i;}}//没有找到return -1;//无效的下标
}

(3)test.c文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"seqlist.h"
void sltest01()
{sl sl1;//顺序表的初始化slinit(&sl1);//顺序表的尾部插入数据slpushback(&sl1, 8);slpushback(&sl1, 9);slpushback(&sl1, 10);slpushback(&sl1, 11);//尾部插入之后打印slprint(sl1);//顺序表的头部插入数据slpushfront(&sl1, 5);slpushfront(&sl1, 6);//头部插入之后打印slprint(sl1);//顺序表的尾删slpopback(&sl1);slprint(sl1);//顺序表的头删slpopfront(&sl1);slprint(sl1);//顺序表的指定位置之前插入slinsert(&sl1, 1, 0);slprint(sl1);//顺序表的指定删除slerase(&sl1, 1);slprint(sl1);//顺序表的数据的查找int ret = slfind(&sl1, 100);if (ret < 0){printf("没有找到\n");}else{printf("找到了,下标是%d\n", ret);}//顺序表的销毁sldestory(&sl1);
}int main()
{//顺序表的功能测试函数sltest01();return 0;
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/804597.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

程序员编程电脑的配置一般需要满足什么样的要求?

处理器&#xff08;CPU&#xff09;&#xff1a;推荐选择Intel Core i5或AMD Ryzen 5及以上的处理器&#xff0c;适用于一般编程任务。对于更复杂的任务如大型项目编译或虚拟化技术&#xff0c;建议选择Intel Core i7或AMD Ryzen 7等更高端处理器。 内存&#xff08;RAM&#…

大话设计模式之桥接模式

桥接模式是一种结构型设计模式&#xff0c;它将抽象部分与它的实现部分分离&#xff0c;使它们可以独立地变化。这种模式通过提供一个桥接接口来实现这种分离&#xff0c;使得抽象部分和实现部分可以在运行时独立地进行修改。 桥接模式主要由两个部分组成&#xff1a;抽象部分…

Chat Ollama docker部署及运行 本地大语言模型+本地知识库搭建 强烈推荐

背景介绍 Ollama 是目前最流行的大模型本地化工具之一。 Ollama 支持一系列开源大模型&#xff0c;包括主流的聊天模型和文本嵌入模型&#xff08;Embedding Models&#xff09;等。 ChatOllama 是基于 Ollama 的 Web 应用&#xff0c;它可以让用户直接在浏览器中使用 Ollama。…

解锁电气数据新价值:SolidWorks Electrical助力企业转型

在信息化、数字化的时代&#xff0c;电气数据库已成为企业不可或缺的核心资产。它以其独特的功能和优势&#xff0c;助力企业在激烈的市场竞争中脱颖而出&#xff0c;实现数字化转型的跨越式发展。 SolidWorks Electrical电气数据库具备强大的数据整合能力。它能够将企业内部各…

C语言生成大模型代码

C语言生成大模型代码 在C语言中生成大模型代码并不是一个常见的任务&#xff0c;因为C语言通常用于编写系统级或应用级的程序&#xff0c;而不是用于机器学习或深度学习模型的开发。大模型代码通常指的是深度学习框架&#xff08;如TensorFlow、PyTorch等&#xff09;中用于训…

算法之图算法

1、广度优先搜索&#xff1a; package com.arithmetic.graph; import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; //定义一个邻接矩阵用于表示图的结构&#xff0c;0表示两个节点之间没有边&#xff0c;1表示有边连接。 //然后使用一个布尔数组visited来标记节点是否被访…

keep-alive包裹的两个页面使用了echart,在resize后切换,echart会出现空白现象,需要再resize才会出现

问题&#xff1a;页面有2个echarts图&#xff0c;一打开页面图表是有的&#xff0c;然后切换到另一个页面&#xff0c;也是有2个echarts图&#xff0c;然后缩放浏览器窗口&#xff0c;再切换回第一次打开的页面&#xff0c;图表不显示。 因为keep-live保存了当前页面的属性&am…

Knife4j的配置

要使用Knife4j&#xff0c;需要进行以下配置步骤&#xff1a; 在pom.xml文件中添加依赖&#xff1a; <!-- Knife4j --> <dependency><groupId>com.github.xiaoymin</groupId><artifactId>knife4j-spring-boot-starter</artifactId><v…

Linux 学习之路 - 进程篇 - PCB介绍1-标识符

目录 一、基础的命令 <1> ps axj 命令 <2> top 命令 <3> proc 目录 二、进程的标识符 <1>范围 <2>如何获取标识符 <3>bash进程 三、创建进程 一、基础的命令 前面介绍了那么多&#xff0c;但是我们没有观察到进程相关状态&#x…

js把数组中的某些项移动到前面,使用sort函数

在JavaScript中&#xff0c;使用sort函数可以按照特定的规则对数组进行排序。如果你想根据特定的条件把数组中的某些项移动到前面&#xff0c;你可以使用sort函数来实现这一点。以下是一个例子&#xff0c;演示了如何使用sort函数把满足特定条件的数组项移动到数组的前面&#…

机器人码垛机的技术特点与应用

随着科技的飞速发展&#xff0c;机器人技术正逐渐渗透到各个行业领域&#xff0c;其中&#xff0c;机器人码垛机在物流行业的应用尤为引人瞩目。它不仅提高了物流效率&#xff0c;降低了成本&#xff0c;更在改变传统物流模式的同时&#xff0c;为行业发展带来了重大的变革。 一…

MQ死信队列:面试题

所谓的死信队列只不过是我们自己定义的一个队列&#xff0c;注意对于这个队列只能人工干预 面试题&#xff1a;你们是如何保证消息不会丢失的 1&#xff0c;什么是死信 在RabitMQ中充当主角的就是消息&#xff0c;在不同场景下&#xff0c;消息会有不同地表现。 死信就是在…

python蓝桥杯选数

文章目录 前言一、题意二、代码1.代码的实现2.读入数据 总结 前言 本题涉及到很多python中的知识点&#xff0c;比如combinations&#xff08;列表的组合&#xff09;应用&#xff0c;以及素数的判断 一、题意 已知 n 个整数 x1,x2,…,xn,以及一个整数 k&#xff08;k&#x…

SQL 批量替换表中某一列字段的值

现有客户数据如下&#xff0c;需要将表 t_109_original&#xff0c;中的FILE_PATH 字段里面值含 P9_3 全部替换为 P9_4 FILE_SIZEFILE_PATHFILE_NAME167376P9_3/original/12/109/35/0/35.jpg0103-Y-.DJ.G-第1号-0001-001-0002.jpg169230P9_3/original/12/109/36/0/36.jpg0103-…

SpringBoot学习笔记三-原理分析

SpringBoot学习笔记三-原理分析 SpringBoot自动装配1.1 案例1.2 通过注解方式管理Bean1.3 小结1.4 Enable注解1.5 Import注解1.5.1 ImportSelector实现类1.5.2 导入ImportBeanDefinitionRegistrar 1.5 EnableAutoConfiguration1.6 案例 SpringBoot自动装配 当再pom.xml中导入对…

活动发布会新闻通稿如何写?

传媒如春雨&#xff0c;润物细无声&#xff0c;大家好&#xff0c;我是51媒体网胡老师。 撰写活动发布会的新闻通稿需要遵循一定的结构和内容要点&#xff0c;以确保信息的准确性、完整性和吸引力。以下是撰写活动发布会新闻通稿的基本步骤和建议&#xff1a; 标题&#xff1…

【智能算法】长鼻浣熊优化算法(COA)原理及实现

目录 1.背景2.算法原理2.1算法思想2.2算法过程 3.结果展示4.参考文献 1.背景 2023年&#xff0c;M Dehghani等人受到长鼻浣熊自然行为启发&#xff0c;提出了长鼻浣熊优化算法&#xff08;Coati Optimization Algorithm&#xff0c;COA&#xff09;。 2.算法原理 2.1算法思想…

C语言 函数——函数封装与程序的健壮性

目录 函数封装&#xff08;Encapsulation&#xff09; 如何增强程序的健壮性&#xff1f; 如何保证不会传入负数实参&#xff1f; 函数设计的基本原则 函数封装&#xff08;Encapsulation&#xff09; 外界对函数的影响——仅限于入口参数 函数对外界的影响——仅限于一个…

C++:内联函数inline,auto关键字,基于范围的for循环,nullpter

文章目录 1.内联函数 inline1.1 概念1.2查看方法1.3 特性1.4 题外话&#xff1a;宏 2.auto关键字2.1 auto 简介2.2 auto使用细则 3. 基于范围的for循环4. nullpter 1.内联函数 inline 1.1 概念 inline int Add(int x, int y) {return x y; } int main(){int ret 0;ret Add…

vim的一些查找及修改操作

:s/foo/bar/gc&#xff1a;在行中查找 foo 并询问是否替换为 bar。 :v/pattern/d&#xff1a;删除所有不匹配 pattern 的行。 :g/pattern/d&#xff1a;删除所有匹配 pattern 的行。 :g/pattern/s/foo/bar/g&#xff1a;在匹配 pattern 的行中&#xff0c;将 foo 替换为 bar。…