Linux嵌入式学习——数据结构——概念和Seqlist

数据结构


    相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
    

 逻辑结构

    集合，所有数据在同一个集合中，关系平等。
   

线性，数据和数据之间是一对一的关系。数组就是线性表的一种。
   

树， 一对多
  

 图，多对多      可能用在地图里a

 

物理结构(在内存当中的存储关系) 

顺序存储，数据存放在连续的存储单位中。逻辑关系和物理关系一致


  链式，数据存放的存储单位是随机或任意的，可以连续也可以不连续。

struct Per 数据元素
    {
        char name;//        数据项--》给数据赋予一定的意义
        int age;
        char phone;
    }    
            
    struct Per list[100]; //数据对象

                                     结构体集合             
        
          数据的类型，ADT    abstruct datatype  抽象数据类型
        是指一组性质相同的值的集合及定义在此集合上的一些操作的总称。
        原子类型，int，char，float
        结构类型，sturct， union，

        抽象数据类型， 数学模型 + 操作。
        
        程序 =  数据 + 算法

算法，    

是解决特定问题求解步骤的描述，计算机中表现为指令的有限序列，每条指令表示一个或多个操作

 算法的特征，

 1，输入，输出特性，输入时可选的，输出时必须的。（输出是必须有某个东西会改变）
    2，有穷性，执行的步骤会自动结束，不能是死循环，并且每一步是在可以接受的时间内完成。
    3，确定性，同一个输入，会得到唯一的输出。
    4，可行性，每一个步骤都是可以实现的.
  

 算法的设计，  

 1，正确性，
        语法正确
        合法的输入能得到合理的结果。
        对非法的输入，给出满足要求的规格说明
        对精心选择，甚至刁难的测试都能正常运行，结果正确
    2，可读性，便于交流，阅读  A，理解
    3，健壮性，输入非法数据，能进行相应的处理，而不是产生异常
    4，高效，存储低，效率高 

算法时间效率度量

（1）可以忽略加法常数

O(2n + 3) = O(2n)
（2）与最高次项相乘的常数可忽略

O(2n^2) = O(n^2)
（3） 最高次项的指数大的，函数随着 n 的增长，结果也会变得增长得更快

O(n^3) > O(n^2)
（4）判断一个算法的（时间）效率时，函数中常数和其他次要项常常可以忽略，而更应该关注主项（最高阶项）的阶数

O(2n^2) = O(n^2+3n+1)
O(n^3) > O(n^2
 

算法时间复杂度
    

也就是执行这个算法所花时间的度量
    n  1  = O(n)   O(1)
    

推到时间复杂度
      

 1，用常数1 取代运行时间中的所有加法常数

  2，在修改后的运行函数中，只保留最高阶项。

  3，如果最高阶存在且不是1，则取除这个项相乘的常数。
        

3.举例：

 

  1.  
    int i,j;
     
  2.  
    for ( i = 0; i < n; ++i){
     
  3.  
    for(j = i; j < n; ++j){
     
  4.  
    /*时间复杂度为 O(1) 的程序步骤序列 */
     
  5.  
    }
     
  6.  
    }
     
 

      
 

 for(i=0;i<n;i++)
         {
             i=5*i;
         }
         
         for()n
         {
             for()n
         }
         O(1)<O(logn)<O(N)<O(nlogn)<O(n^2)<O(n^3)<O(2^n)<O(n!)<O(n^n)
         
         
         
         for(int i = 0 ;i<100; i = *5)
         {
             
         }
 

 

 

线性表
 

一.定义
 

 零个或多个数据元素的有限序列
     元素之间是有顺序了。如果存在多个元素，第一个元素无前驱，最有一个没有后继，其他的元素只有一个前驱和一个后继。
     当线性表元素的个数n（n>=0）定义为线性表的长度，当n=0时，为空表。在非空的表中每个元素都有一个确定的位置，如果a1是第一个元素，那么an就是第n个元素。
     
 线性表的常规操作  ADT
  
 

typedef struct    person {
     char name[32];
     char sex;
     int age;
     int score;
 }DATATYPE;
 

typedef int Datatype;
 

typedef struct list {
     DATATYPE *head;
     int tlen;
     int clen;
 }SeqList;
 

 

 

1. SeqList *CreateSeqList(int len);
 

  • 功能：创建一个长度为len的顺序表。
  • 实现思路： 
    • 动态分配一个足够大的内存空间（通常是len个元素加上一个可能的头部或尾部用于管理信息，如记录当前长度）。
    • 初始化顺序表的长度、容量等信息。
    • 返回指向新创建的顺序表的指针。
 

 

2. int DestroySeqList(SeqList *list);
 

  • 功能：销毁顺序表，释放其占用的内存。
  • 实现思路： 
    • 释放顺序表所占用的内存。
    • 将指针置为NULL，避免野指针问题。
    • 返回成功或失败的状态码。
 

 

3. int ShowSeqList(SeqList *list);
 

  • 功能：显示顺序表中的所有元素。
  • 实现思路： 
    • 遍历顺序表，依次打印每个元素。
    • 返回成功或失败的状态码（通常是成功）。
 

 

4. int InsertTailSeqList(SeqList *list, DATATYPE data);
 

  • 功能：在顺序表的尾部插入一个元素。
  • 实现思路： 
    • 检查顺序表是否已满。
    • 如果未满，将新元素插入到顺序表的末尾，并更新长度信息。
    • 如果已满，可能需要扩容。
    • 返回成功或失败的状态码。
 

 

5. int IsFullSeqList(SeqList *list);
 

  • 功能：判断顺序表是否已满。
  • 实现思路： 
    • 比较顺序表的当前长度与容量。
    • 如果长度等于容量，返回true（或1），否则返回false（或0）。
 

 

6. int IsEmptySeqList(SeqList *list);
 

  • 功能：判断顺序表是否为空。
  • 实现思路： 
    • 检查顺序表的当前长度是否为0。
    • 如果是，返回true（或1），否则返回false（或0）。
 

 

7. int InsertPosSeqList(SeqList *list, DATATYPE data, int pos);
 

  • 功能：在顺序表的指定位置pos插入一个元素。
  • 实现思路： 
    • 检查位置pos是否有效（即在0到长度之间）。
    • 如果有效，将pos及其之后的所有元素向后移动一位，为新元素腾出空间。
    • 在pos位置插入新元素，并更新长度信息。
    • 如果顺序表已满，可能需要扩容。
    • 返回成功或失败的状态码。
 

 

8. int FindSeqList(SeqList *list, char *name);
 

  • 注意：这里假设顺序表存储的是某种具有名称的对象，且DATATYPE可能不是直接相关的。这个函数的具体实现取决于SeqList和DATATYPE的具体定义。
  • 功能：在顺序表中查找具有指定名称的元素。
  • 实现思路： 
    • 遍历顺序表，检查每个元素的名称是否与name匹配。
    • 如果找到匹配项，返回其位置（或某种表示找到的信息）。
    • 如果遍历结束仍未找到，返回未找到的信息。
 

 

 

9. int ModifySeqList(SeqList *list, char *old, DATATYPE new);
 

  • 注意：与FindSeqList类似，这里也假设顺序表存储的是具有名称的对象。
  • 功能：将顺序表中名称与old匹配的元素替换为新的值new。
  • 实现思路： 
    • 遍历顺序表，找到名称与old匹配的元素。
    • 如果找到，将其替换为new。
    • 返回成功或失败的状态码（或修改的元素数量）。
 

 

10. int DeleteSeqList(SeqList *list, char *name);
 

  • 功能：从顺序表中删除名称与name匹配的元素。
  • 实现思路： 
    • 遍历顺序表，找到名称与name匹配的元素。
    • 如果找到，将该元素之后的所有元素向前移动一位，以覆盖被删除的元素。
    • 更新顺序表的长度信息。
    • 返回成功
 

 

11.清楚顺序表。
 

 

示例代码：
 

sqelist.h
 

#ifndef SEQLIST_H
#define SEQLIST_Htypedef struct{char name[32];char sex;int age;int score;
}DATATYPE;
//typedef int Datatype;
typedef struct list {DATATYPE *head;int tlen;int clen;
}SeqList;SeqList* CreateSeqList(int size);
int DestroySeqList(SeqList*sl);
int InsertTailSeqList(SeqList *list, DATATYPE *data);
int IsFullSeqList(SeqList *list);
int IsEmptySeqList(SeqList *list);
int ShowSeqList(SeqList* list);
int GetSizeSeqList(SeqList* list);
int FindSeqList(SeqList *list, char *name);
DATATYPE* GetSeqListItem(SeqList *list,int ind);
int InsertPosSeqList(SeqList *list, DATATYPE *data, int pos);
int ModifySeqList(SeqList *list, char *old, DATATYPE *newdata);
int DeleteSeqList(SeqList *list, char *name);
int ClearSeqList(SeqList *list);
#endif // SEQLIST_H
 

seqlist.c
 

#include "seqlist.h"
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
SeqList *CreateSeqList(int size)
{if(size<=0){fprintf(stderr,"size is error,range >1");return NULL;}SeqList* sl = ( SeqList*)malloc(sizeof(SeqList));if(NULL == sl){perror("CreateSeqList malloc");exit(1);}sl->head = (DATATYPE*)malloc(sizeof(DATATYPE)*size);if(NULL == sl->head){perror("CreateSeqList malloc");exit(1);}sl->tlen = size;sl->clen = 0;return sl;
}int DestroySeqList(SeqList *sl)
{if(NULL == sl){fprintf(stderr,"SeqList point not NULL");return 1;}if(sl->head)free(sl->head);free(sl);return 0;
}int InsertTailSeqList(SeqList *list, DATATYPE *data)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"InsertTailSeqList error,list is null\n");return -1;}if(IsFullSeqList(list)){fprintf(stderr,"InsertTailSeqList error ,seqlist is full\n");return 1;}//list->head[list->clen] = *data;memcpy(&list->head[list->clen] , data,sizeof(DATATYPE));list->clen++;return 0;
}int IsFullSeqList(SeqList *list)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"IsFullSeqList error,list is null\n");return -1;}return list->clen == list->tlen;
}int IsEmptySeqList(SeqList *list)
{return 0==list->clen;
}int ShowSeqList(SeqList *list)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"list error,list is null\n");return -1;}int i = 0 ;int len = GetSizeSeqList(list);for(i=0;i<len;i++){printf("name:%s sex:%c age:%d score:%d\n",list->head[i].name,list->head[i].sex,list->head[i].age,list->head[i].score);}return 0;
}int GetSizeSeqList(SeqList *list)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"GetSizeSeqList error,list is null\n");return -1;}return list->clen;
}int FindSeqList(SeqList *list, char *name)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"FindSeqList error,list is null\n");return 1;}if(IsEmptySeqList(list)){fprintf(stderr,"FindSeqList error,seqlist is empty\n");return -1;}int len = GetSizeSeqList(list);int i = 0 ;for(i=0;i<len;i++){if(0==strcmp(list->head[i].name,name)){return i;}}return -1;}DATATYPE *GetSeqListItem(SeqList *list, int ind)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"seqlist is NULL\n");return NULL;}if(ind<0 || ind>GetSizeSeqList(list)){fprintf(stderr,"index is error . range>0  && <size\n");return NULL;}return &list->head[ind];
}int InsertPosSeqList(SeqList *list, DATATYPE *data, int pos)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"list is null\n");return 1;}if(IsFullSeqList(list)){fprintf(stderr,"list is full\n");return 1;}if(pos<0 ||pos>GetSizeSeqList(list)){fprintf(stderr,"pos is error\n");return 1;}int i = 0 ;for(i =GetSizeSeqList(list); i>=pos ; i-- ){memcpy(&list->head[i],&list->head[i-1],sizeof(DATATYPE));}memcpy(&list->head[pos],data,sizeof(DATATYPE));list->clen++;return 0;
}int ModifySeqList(SeqList *list, char *old, DATATYPE *newdata)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"ModifySeqList error,list is null\n");return 1;}int ret = FindSeqList(list,old);if(-1 == ret){fprintf(stderr,"modify error,can't find\n");return 1;}DATATYPE* tmp = GetSeqListItem(list,ret);memcpy(tmp,newdata,sizeof(DATATYPE));return 0;
}int DeleteSeqList(SeqList *list, char *name)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"DeleteSeqList error,list is null\n");return 1;}int ret = FindSeqList(list,name);if(-1 == ret){return 1;}else{int i = 0 ;for(i =ret; i <GetSizeSeqList(list)-1 ; i++){memcpy(&list->head[i] ,&list->head[i+1],sizeof(DATATYPE));}}list->clen--;return 0 ;
}int CleanSeqList(SeqList *list)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"CleanSeqList error,list is null\n");return 1;}list->clen = 0 ;return 0;}
 

main.c
 

#include <stdio.h>
#include "seqlist.h"
int main()
{SeqList* sl = CreateSeqList(10);DATATYPE data[5]={{"zhangsan",'m',20,70},{"lisi",'f',21,60},{"wangmazi",'m',25,80},{"liubei",'f',30,85},{"caocao",'f',40,90},};InsertTailSeqList(sl,&data[0]);InsertTailSeqList(sl,&data[1]);InsertTailSeqList(sl,&data[2]);ShowSeqList(sl);//    char find_name[50]="li1si";//    int ret = FindSeqList(sl,find_name);//    if(-1 == ret)//    {//        printf("can't find person ,%s\n",find_name);//    }//    else//    {//       DATATYPE* tmp   =  GetSeqListItem(sl,ret) ;//       printf("name:%s score:%d\n",tmp->name,tmp->score);//    }printf("----------------pos------------------\n");InsertPosSeqList(sl,&data[3],3);ShowSeqList(sl);printf("----------------modify------------------\n");ModifySeqList(sl,"li1si",&data[4]);ShowSeqList(sl);printf("----------------del------------------\n");DeleteSeqList(sl,"lisi");ShowSeqList(sl);DestroySeqList(sl);printf("Hello World!\n");return 0;
}
 

内存泄露检测工具
 sudo apt-get install valgrind
 valgrind ./all
 

char buf[1024];
 

 

 

 

练习：
 

1.把dict.txt 内容放到顺序表中。
 提供查询功能。找到了，显示意思。
 如果没找到，显示输入错误。
 #quit ，退出程序。
 

dict.h
 

#ifndef DICT_H
#define DICT_Htypedef struct
{char word[20];char meaning[1022];int ret;
}MSG;typedef struct list
{MSG *head;int tlen;int clen;
}SeqList;SeqList* CreateSeqList(int size);
int DestroySeqList(SeqList *sl);
int InsertTailSeqList(SeqList *list, MSG*data);
int IsFullSeqList(SeqList *list);
int IsEmptySeqList(SeqList *list);
int ShowSeqList(SeqList* list);
int GetSizeSeqList(SeqList* list);
int FindSeqList(SeqList *list, char *name);
MSG* GetSeqListItem(SeqList *list,int ind);#endif // DICT_H

 

dict.c
 

#include "dict.h"
#include <stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>SeqList *CreateSeqList(int size)
{if(size<=0){fprintf(stderr,"size is error,range >1");return NULL;}SeqList* sl = ( SeqList*)malloc(sizeof(SeqList));if(NULL == sl){perror("CreateSeqList malloc");exit(1);}sl->head = (MSG*)malloc(sizeof(MSG)*size);if(NULL == sl->head){perror("CreateSeqList malloc");exit(1);}sl->tlen = size;sl->clen = 0;return sl;
}int DestroySeqList(SeqList *sl)
{if(NULL == sl){fprintf(stderr,"SeqList point not NULL");return 1;}if(sl->head)free(sl->head);free(sl);return 0;
}int InsertTailSeqList(SeqList *list, MSG*msg)
{if(IsFullSeqList(list)){fprintf(stderr,"InsertTailSeqlist error,seqlist is full\n");return -1;}memcpy(&list->head[list->clen],msg,sizeof(MSG));list->clen++;return 0;
}
int IsFullSeqList(SeqList *list)
{return list->clen == list->tlen;
}int IsEmptySeqList(SeqList *list)
{return 0==list->clen;
}
int GetSizeSeqList(SeqList *list)
{return list->clen;
}int FindSeqList(SeqList *list, char *word)
{if(IsEmptySeqList(list)){fprintf(stderr,"FindSeqList error,seqlist is empty\n");return -1;}int len = GetSizeSeqList(list);int i = 0 ;for(i=0;i<len;i++){if(0==strcmp(list->head[i].word,word))
{return i;}}return -1;}
MSG *GetSeqListItem(SeqList *list, int ind)
{if(NULL == list){fprintf(stderr,"seqlist is NULL\n");return NULL;}if(ind<0 || ind>GetSizeSeqList(list)){fprintf(stderr,"index is error . range>0  && <size\n");return NULL;}return &list->head[ind];
}
 

main.c
 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "dict.h"
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{SeqList* sl = CreateSeqList(20000);MSG msg[2000];FILE *fp=fopen("/home/linux/cpz/dict.txt","r");if(NULL==fp){perror(" ");exit(1);}while(1){bzero(&msg,sizeof(msg));int i=0;char buf[1024]={0};if(NULL==fgets(buf,sizeof(buf),fp)){break;}char *word = NULL;char *mean = NULL;word=strtok(buf," ");mean=strtok(NULL,"\r");strcpy(msg[i].word,word);strcpy(msg[i].meaning,mean);InsertTailSeqList(sl,&msg[i]);}while(1){char find_word[50]={0};fgets(find_word,sizeof(find_word),stdin);find_word[strlen(find_word)-1]='\0';if(0==strcmp(find_word,"#quilt")){break;}int ret = FindSeqList(sl,find_word);if(-1 == ret){printf("can't find word ,%s\n",find_word);}else{MSG* tmp   =  GetSeqListItem(sl,ret) ;printf("word:%s mean:%s\n",tmp->word,tmp->meaning);}
}printf("Hello World!\n");return 0;
}

 

线性表顺序存储的优点，缺点
 

 
优点
     1，无需为表中的逻辑关系增加额外的存储空间
     2，可以快速随机访问元素O(1)
 缺点
     1，插入，删除元素需要移动元素o(n)
     2，无法动态存储。
 

 

优点：
  
 

随机访问：顺序表支持随机访问，即可以通过下标快速访问表中的任意元素，访问时间复杂度为O(1)。
存储密度高：顺序表在物理存储上是连续的，因此它的存储密度高，不会出现为了存储数据元素而额外申请大量空间的情况（相较于链表等数据结构）。
 空间利用率高：在顺序表扩容之前，其空间是固定的，这有助于减少空间碎片，提高空间利用率。
 易于实现：顺序表的基本操作（如插入、删除、查找等）相对简单，易于理解和实现。
 

缺点：
 

插入和删除操作成本高：当在顺序表中进行插入或删除操作时，可能需要移动大量的元素以保持顺序表的连续性，特别是在表的前端或中间位置进行操作时，时间复杂度较高，最坏情况下为O(n)。
空间分配问题：顺序表在初始化时需要预先分配一定大小的存储空间，如果预估不准确，可能会导致空间浪费（分配过多）或溢出（分配不足）。虽然可以通过动态扩容来解决溢出问题，但每次扩容都需要重新分配内存并复制数据，增加了时间成本。
扩容问题：当顺序表需要扩容时，虽然可以动态申请更大的内存空间，但这个过程涉及到旧数据的复制和新空间的申请，可能会影响到程序的性能。
表的大小固定：虽然可以通过动态扩容来解决表大小固定的问题，但在某些场景下，如果需要存储的数据量非常大，而内存空间有限，那么顺序表可能就不是一个很好的选择。











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这个警告表明 vue 在渲染页面时遇到了一个未知的自定义组件 <van-dialog>&#xff0c;并且提示可能是由于未正确注册该组件导致的。在 vue 中&#xff0c;当我们使用自定义组件时&#xff0c;需要先在 vue 实例中注册这些组件&#xff0c;以便 vue 能…




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Json结构解析比较








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文章目录 前言正文一、项目简介二、核心代码1、 JavaBeanParser2、 JsonStructCompare3、 Client 测试结果 前言 
本次练习&#xff0c;主要是针对于两个Json的结构差异。 多用于测试场景&#xff0c;比如一个很大的Json报文&#xff0c;需要和现有的Json报文对比&#xff0c;看…




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【快速逆向二/无过程/有源码】掌上高考—2024高考志愿填报服务平台








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逆向日期&#xff1a;2024.07.21 使用工具&#xff1a;Node.js 加密工具&#xff1a;Crypto-js标准库 文章全程已做去敏处理&#xff01;&#xff01;&#xff01;  【需要做的可联系我】  AES解密处理&#xff08;直接解密即可&#xff09;&#xff08;crypto-js.js 标准算法&…




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百日筑基第二十八天-23种设计模式-行为型总汇








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百日筑基第二十八天-23种设计模式-行为型总汇 文章目录 百日筑基第二十八天-23种设计模式-行为型总汇前言模板方法模式简介模板方式的特点模板方法模式结构类图模板方式模式案例分析模板方法模式应用源码分析模板方法模式的注意事项和细节 迭代器模式迭代器模式结构类图迭代器模…




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modbus中3.5字节时间如何计算








modbus中3.5字节时间如何计算




示例&#xff1a;波特率是115200bps &#xff08;比特每秒&#xff09; 
1、计算每个比特的时间 2、每字节时间 
1个字符8数据位1起始位1停止位&#xff0c;则每传输一个字符需要10位 3、3.5个字节的时间




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【Linux】进程信号 --- 信号处理








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&#x1f466;个人主页&#xff1a;Weraphael ✍&#x1f3fb;作者简介&#xff1a;目前正在学习c和算法 ✈️专栏&#xff1a;Linux &#x1f40b; 希望大家多多支持&#xff0c;咱一起进步&#xff01;&#x1f601; 如果文章有啥瑕疵&#xff0c;希望大佬指点一二 如果文章对…




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睿考网：没有初级能直接考中级经济师吗?








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经济师考试分为初级、中级、高级三个类别&#xff0c;属于职业资格证书&#xff0c;考试是由统一组织、统一大纲、统一命题的方式。 
没有初级可以直接考中级经济师吗? 
可以直接报考&#xff0c;如果考生符合中级经济师报考要求&#xff0c;直接报名参加就可以&#xff0c;具…




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通过iframe嵌套的不同域名的页面之间处理cookie存储失败的问题——js技能提升








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最近同事在写mvc的后台管理系统&#xff0c;通过iframe实现不同域名的页面的嵌套。 
但是有个问题&#xff0c;就是从父页面打开iframe的子页面时&#xff0c;需要登录子页面&#xff0c;此时需要将子页面登录后的token存储到子页面的cookie中&#xff0c;方便子页面的其他接口…




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