编程语言   发布时间:2022-06-24  发布网站:大佬教程  code.js-code.com
大佬教程收集整理的这篇文章主要介绍了【数据结构】顺序表(增、删、查、改)的实现 [初阶篇_ 复习专用]大佬教程大佬觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

💛 前情提要💛

恭喜大家成功完成C语言@H_944_11@࿰c;入门了这美丽的世界呀

本章节就开始进入数据结构@H_944_11@啦~

接下来我们即将进入一个全新的空间࿰c;对代码有一个全新的视角~

以下的内容一定会让你对数据结构@H_944_11@有一个颠覆性的认识哦!!!

❗以下内容以C语言@H_944_11@的方式实现࿰c;对于数据结构@H_944_11@来说最重要的是思想@H_944_11@哦❗

以下内容干货满满࿰c;跟上步伐吧~


作者介绍:

🎓 作者: 热爱编程不起眼的小人物🐐 🔎作者的Gitee:代码仓库 Ὄc;系列文章&专栏推荐:

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  • 💡本章重点
  • 🍞一.线性表
    • 🥐Ⅰ.什么是线性表
    • 🥯Ⅱ.总结
  • 🍞二.顺序表
    • 🥐Ⅰ.什么是顺序表
    • 🥐Ⅱ.静态版顺序表
    • 🥐Ⅲ.动态版顺序表
  • 🍞三.顺序表插口实现
    • 🥐Ⅰ.初始化顺序表
    • 🥐Ⅱ.检查是否要扩容
    • 🥐Ⅲ.尾插顺序表
    • 🥐Ⅳ.头插顺序表
    • 🥐Ⅴ.尾删顺序表
    • 🥐Ⅵ.头删顺序表
    • 🥐Ⅶ.查找元素
    • 🥐Ⅷ.修改元素
    • 🥐Ⅸ.任意位置插入元素
      • 🧇1.【复用】头插函数
      • 🧇2.【复用】尾插插函数
    • 🥐Ⅹ.任意位置删除元素
      • 🧇1.【复用】头删函数
      • 🧇2.【复用】尾删函数
    • 🥐Ⅺ.打印顺序表
    • 🥐Ⅻ.销毁顺序表
    • 🥯XⅢ.总结
  • 🍞四.顺序表的优缺点
  • 🫓总结


💡本章重点

  • 线性表&顺序表

  • 顺序表接口的实现

  • 顺序表的优缺点


🍞一.线性表

🥐Ⅰ.什么是线性表

  • 线性表: 是n@H_944_11@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࿰c;常见的线性表:顺序表、链表、栈、队列、字符串…

  • 线性表:在逻辑@H_944_11@上是线性结构c;也就说是连续的一条直线。但是在物理结构@H_944_11@上并不一定是连续的【线性表在物理@H_944_11@上存储时࿰c;通常以数组@H_944_11@和链式结构@H_944_11@的形式存储】

❗对于数据结构@H_944_11@,C语言@H_944_11@提供了结构体@H_944_11@类型给我们使用࿰c;让我们更方便的整合一个结构࿰c;去利用结构体@H_944_11@实现数据结构

🥯Ⅱ.总结

✨综上:就是线性表的概念啦~

➡️简单来说:线性表是一种常见的数据结构࿰c;它在逻辑结构上呈连续直线结构࿰c;但物理上就不一定是连续@H_944_11@的啦


🍞二.顺序表

🥐Ⅰ.什么是顺序表

💡概念及结构:

  • 1️⃣顺序表是用一段物理地址@H_944_11@连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构

  • 2️⃣一般情况下采用数组@H_944_11@存储。

  • 3️⃣在数组上完成数据的增删查改。

➡️简单来说:

顺序表可以理解为就是数组࿰c;因为数组的元素存放࿰c;在物理结构和逻辑结构上都是连续࿰c;呈直线结构的

但有一点不同就是:顺序表之所以称为顺序表࿰c;是因为里面的元素是按照顺序@H_944_11@存放的【而数组内可随意存放】

✨有了以上对顺序表@H_944_11@的概念后࿰c;我们便可以实现它啦~

🥐Ⅱ.静态版顺序表

💡静态版: 即顺序表的空间大小不会随存储的数据个数而发生空间大小的变化【即固定的存储空间】

➡️简单来说: 使用定长数组@H_944_11@存储

#define N 100

typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType array[N]; // 定长数组
	size_t size; // 有效数据的个数
	
}SeqList;
@H_944_11@

👉由上述我们可知

  • 将存储的数据类型重命名为SLDataType@H_944_11@࿰c;这样有利于后续对顺序表的维护࿰c;更改存储的数据类型

  • size_t size@H_944_11@是设置来记录@H_944_11@顺序表内已存储的数据个数

【数据结构】顺序表(增、删、查、改)的实现 [初阶篇_ 复习专用]

缺点: 不能在存储的过程中进行增容@H_944_11@

✨那么为了让我们的顺序表@H_944_11@更加灵活࿰c;我们便可以将其写成动态版@H_944_11@的

🥐Ⅲ.动态版顺序表

💡静态版: 即实现了对顺序表内空间进行动态的增长࿰c;简称增容@H_944_11@

➡️简单来说: 使用动态开辟@H_944_11@的数组存储

Tips: 关于动态开辟@H_944_11@不熟悉的同学可以跳转去🔍【C语言】动态内存管理 [进阶篇_ 复习专用]查看呀

typedef int SLDataType;

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* array; // 指向动态开辟的数组
	size_t size ; // 有效数据个数
	size_t capicity ; // 容量空间的大小
	
}SeqList;
@H_944_11@

👉由上述我们可知

基本实现和静态版没什么不同࿰c;唯独将定长数组@H_944_11@࿰c;改为可以接收动态开辟内存地址的指针@H_944_11@࿰c;且增加了一个变量

  • SLDataType* array@H_944_11@用来指向动态开辟的数组

  • size_t capicity@H_944_11@是用来记录动态开辟的数组的总大小@H_944_11@

【数据结构】顺序表(增、删、查、改)的实现 [初阶篇_ 复习专用]

综上:

  • 静态顺序表只适用于确定知道需要存多少数据的场景。静态顺序表的定长数组导致N定大了࿰c;空间开多了浪费࿰c;开少了不够用。

  • 所以现实中基本都是使用动态顺序表࿰c;根据需要动态的分配空间大小࿰c;所以下面我们实现动态顺序表@H_944_11@


🍞三.顺序表插口实现

对于数据结构的接口实现࿰c;一般围绕增@H_944_11@、删@H_944_11@、查@H_944_11@、改@H_944_11@的内容

💡如下的实现围绕此原码进行:

typedef int SeqDataType;

typedef struct SeqList
{
	//int*a;
	SeqDataType* a;

	int size; 
	int capacity;
	
}SeqList, SEQ;
@H_944_11@
void TestSeqList1()
{
	SeqList s;
}

int @H_911_612@main()
{
	TestSeqList1();
	//顺序表一般不要自己去动它
	//而是交给函数去 初始化࿰c;去操纵

	return 0;
}
@H_944_11@

🥐Ⅰ.初始化顺序表

1️⃣初始化的函数声明:

void SeqLisTinit(SeqList* pq);
@H_944_11@

2️⃣初始化函数的实现:

void SeqLisTinit(SeqList* pq)
{
	assert(pq);

	pq-> a = NULL;
	pq-> capacity = 0;
	pq-> size = 0;
}
@H_944_11@

🥐Ⅱ.检查是否要扩容

❗往后实现的接口都需要检查顺序表是否需要扩容@H_944_11@࿰c;那我们便可以将其集成为一个函数࿰c;便后续调用

👉原理: 检查顺序表内的空间大小是否足够大

  • 不够࿰c;增容@H_944_11@

5;特别注意:

  • 一般增容的大小:以2倍进行增容

  • 这样增下来不会导致增的太大࿰c;从而浪费空间

1️⃣检查扩容的函数声明:

void SeqcheckCapacity(SeqList* pq);
@H_944_11@

2️⃣检查扩容函数的实现:

void SeqcheckCapacity(SeqList* pq)
{
	//满了࿰c;需要增容
	if (pq->size == pq->capacity)
	{
		//通常 增容2倍
		 pq->capacity == 0 ? 4 : pq->capacity * 2;
		 
		int newcapacity = pq->capacity;
		
		SeqDataType* newA = realloc(pq->a, sizeof(SeqDataType)*newcapacity);

		if (newA == NULL)
		{
			printf("增容失败n");
		}
		exit(-1);

		pq->a = newA;
		pq->capacity = newcapacity;
	}
}
@H_944_11@

🥐Ⅲ.尾插顺序表

👉简单来说: 对顺序表进行尾部插入数

➡️实现: 直接访问顺序表的最后一个元素进行插入

1️⃣尾插的函数声明:

void SeqListPushBACk(SeqList* pq, SeqDataType x);
@H_944_11@

2️⃣尾插函数的实现:

void SeqListPushBACk(SeqList* pq, SeqDataType x)
{
	assert(pq);

	//检查空间大小
	SeqcheckCapacity(pq);

	pq->a[pq->size] = x;
	pq->size++;
}
@H_944_11@

🥐Ⅳ.头插顺序表

👉简单来说: 对顺序表进行头部插入数

➡️实现: 需要将顺序表整体往后移动࿰c;空出头部一个位置给插入

1️⃣头插的函数声明:

void SeqListPushFront(SeqList* pq, SeqDataType x);
@H_944_11@

2️⃣头插函数的实现:

void SeqListPushFront(SeqList* pq, SeqDataType x)
{
	assert(pq);

	SeqcheckCapacity(pq);

	int end = pq->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		pq->a[end + 1] = pq->a[end];
		end--;
	}
	pq->a[0] = x;

	pq->size++;
}

@H_944_11@

🥐Ⅴ.尾删顺序表

👉简单来说: 对顺序表进行删除最后一个数据

➡️实现: 直接将记录数组有效个数@H_944_11@的变量size@H_944_11@减减即可࿰c;这样就访问不到了

❗没必要对要删除的这个元素进行置空等等࿰c;因为不影响【因为当后面如果尾插的话࿰c;就会直接覆盖原来的数据了~】

5;特别注意: 如果顺序表只剩下一个元素的时候࿰c;就不能执行尾删@H_944_11@了

1️⃣尾删的函数声明:

void SeqListPopBACk(SeqList* pq);
@H_944_11@

2️⃣尾删函数的实现:

void SeqListPopBACk(SeqList* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->size > 0);

	pq->size--;
}
@H_944_11@

🥐Ⅵ.头删顺序表

👉简单来说: 对顺序表进行删除第一个数据

➡️实现: 需要将顺序表整体前移数据࿰c;覆盖第一位数据即达到删除的目的

5;特别注意: 如果顺序表只剩下一个元素的时候࿰c;就不能执行头删@H_944_11@了

1️⃣头删的函数声明:

void SeqListPopFront(SeqList* pq);
@H_944_11@

2️⃣头删函数的实现:

void SeqListPopFront(SeqList* pq)
{
	assert(pq);

	assert(pq->size > 0);

	int begin = 0;

	while (begin < pq->size - 1)
	{
		pq->a[begin] = pq->a[begin+1];
		begin++;
	}

	pq->size--;
}

@H_944_11@

🥐Ⅶ.查找元素

👉简单来说: 对顺序表进行查找所需的元素

➡️实现: 遍历顺序表一一比较查找是否有我们想要的元素

  • 没有,则返回-1@H_944_11@

  • 有࿰c;则返回元素的下标@H_944_11@(若有多个符合要查找的元素࿰c;则返回优先找到的元素的下标)

1️⃣查找元素的函数声明:

int SeqListFind(SeqList*pq, SeqDataType x);
@H_944_11@

2️⃣查找元素函数的实现:

int SeqListFind(SeqList*pq, SeqDataType x)
{
	assert(pq);

	for (int i = 0; i < pq->size; i++)
	{
		if (pq->a[i] == x)
		{
			return i;  
//如果又 多个 x࿰c;返回的是 优先找到的那个x的 下标
		}
	}

	return -1;
}
@H_944_11@

🥐Ⅷ.修改元素

👉简单来说: 对顺序表的某个位置的元素进行修改

➡️实现: 直接访问想要修改的元素的下标进行修改

5;特别注意: 修改元素的下标要在顺序表有效个数的范围内

1️⃣修改元素的函数声明:

void SeqListModify(SeqList*pq, int pos, SeqDataType x);
@H_944_11@

2️⃣修改元素函数的实现:

void SeqListModify(SeqList*pq, int pos, SeqDataType x)
{
	assert(pq);

	assert(pos >= 0 && pos < pq->size);

	pq->a[pos] = x;
}
@H_944_11@

🥐Ⅸ.任意位置插入元素

👉简单来说: 对顺序表的某个位置前进行插入

➡️实现: 将从顺序表中要插入的位置开始࿰c;往后原有的元素整体往后移动࿰c;腾出空位来插入

5;特别注意: 插入的位置要在顺序表有效个数的范围内

1️⃣任意位置插入元素的函数声明:

void SeqLisTinsert(SeqList*pq, int pos, SeqDataType x);
@H_944_11@

2️⃣任意位置插入元素函数的实现:

void SeqLisTinsert(SeqList*pq, int pos, SeqDataType x)
{
	assert(pq);

	aseert(pos > 0 && pos < pq->size);

	//判断是否需要 扩容
	SeqcheckCapacity(pq);

	int end = pq->size - 1;

	while (end >= pos)
	{
		pq->a[end+1] = pq->a[end];
		end--;
	}
}
@H_944_11@

💡有了任意位置插入元素函数@H_944_11@的实现࿰c;我们的头插@H_944_11@、尾插@H_944_11@函数便可以复用这个函数来实现了

🧇1.【复用】头插函数

👉复用任意位置插入函数@H_944_11@头插函数@H_944_11@的实现:

void SeqListPushFront(SeqList* pq, SeqDataType x)
{
	SeqLisTinsert(pq, x, 0);
}
@H_944_11@

🧇2.【复用】尾插插函数

👉复用任意位置插入函数@H_944_11@尾插函数@H_944_11@的实现:

void SeqListPushBACk(SeqList* pq, SeqDataType x)
{
	SeqLisTinsert(pq, x,pq->size-1);
}
@H_944_11@

🥐Ⅹ.任意位置删除元素

👉简单来说: 对顺序表的某个位置进行删除

➡️实现: 将从顺序表中要删除的元素开始࿰c;往后所有的元素整体往前移动࿰c;后面的元素覆盖要删除的位置的元素࿰c;以达到删除@H_944_11@的目的

5;特别注意: 删除的位置要在顺序表有效个数的范围内

1️⃣任意位置删除元素的函数声明:

void SeqListErase(SeqList*pq, int pos);
@H_944_11@

2️⃣任意位置删除元素函数的实现:

void SeqListErase(SeqList*pq, int pos)
{
	assert(pq);

	aseert(pos > 0 && pos < pq->size);

	int begin = pos;
	while (begin <= pq->size - 1)
	{
		pq->a[begin] = pq->a[begin + 1];

		begin++;
	}
	pq->size--;
}
@H_944_11@

💡有了任意位置删除元素函数@H_944_11@的实现࿰c;我们的头删@H_944_11@、尾删@H_944_11@函数便可以复用这个函数来实现了

🧇1.【复用】头删函数

👉复用任意位置删除函数@H_944_11@头删函数@H_944_11@的实现:

void SeqListPopFront(SeqList* pq) 
{
	SeqListErase(pq, 0);
}
@H_944_11@

🧇2.【复用】尾删函数

👉复用任意位置删除函数@H_944_11@尾删函数@H_944_11@的实现:

void SeqListPopBACk(SeqList* pq)
{
	SeqListErase(pq, pq->size - 1);
}
@H_944_11@

🥐Ⅺ.打印顺序表

👉简单来说: 对顺序表进行组个打印

➡️实现: 遍历顺序表一一打印即可

1️⃣打印顺序表的函数声明:

void SeqListPrint(SeqList* pq);
@H_944_11@

2️⃣打印顺序表函数的实现:

void SeqListPrint(SeqList* pq)
{
	assert(pq);

	for (int i = 0; i < pq->size; i++)
	{
		printf("%d ", pq->a[i]);
	}
	printf("n");
}
@H_944_11@

🥐Ⅻ.销毁顺序表

👉简单来说: 对顺序表进行销毁࿰c;释放内存空间

➡️实现: 直接将顺序表中的成员变量置为0@H_944_11@࿰c;且释放顺序表的空间即可

1️⃣销毁顺序表的函数声明:

void SeqListDestory(SeqList* pq);
@H_944_11@

2️⃣销毁顺序表函数的实现:

void SeqListDestory(SeqList* pq)
{
	assert(pq);

	free(pq->a);
	pq->a = NULL;
	pq->capacity = pq->size = 0;
}
@H_944_11@

🥯XⅢ.总结

✨综上:就是顺序表接口实现的内容啦~

➡️相信大家对顺序表@H_944_11@有不一样的看法了吧🧡


🍞四.顺序表的优缺点

5;优点:

  • 可以按下标进行随机访问@H_944_11@

🔴缺点:

  • 动态增容@H_944_11@有性能缺陷@H_944_11@【且伴随着一定的空间浪费 ࿰c;有内存碎片】

  • 头部或者中间插入删除数据࿰c;需要挪动数据࿰c;效率比较低【O(N)@H_944_11@】


🫓总结

综上࿰c;我们基本了解了数据结构中的 “顺序表” 🍭 的知识啦~~

恭喜你的内功又双叒叕得到了提高!!!

感谢你们的阅读😆

后续还会继续更新💓࿰c;欢迎持续关注Ὄc;哟~

💫如果有错误ɴc;c;欢迎指正💫

✨如果觉得收获满满࿰c;可以点点赞👍支持一下哟~✨

【数据结构】顺序表(增、删、查、改)的实现 [初阶篇_ 复习专用]

大佬总结

以上是大佬教程为你收集整理的【数据结构】顺序表(增、删、查、改)的实现 [初阶篇_ 复习专用]全部内容,希望文章能够帮你解决【数据结构】顺序表(增、删、查、改)的实现 [初阶篇_ 复习专用]所遇到的程序开发问题。

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