【数据结构】新篇章 — 顺序表

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目录

数据结构

概念

数据结构是计算机存储、组织数据的方式

为什么需要数据结构 

在这之前我们学过数组，数组是最基础的数据结构

那为什么学了数组还用学数据结构呢？

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

使用数据结构的效果

1）能够将数据存储

     （顺序表、链表等结构）

2）方便查看存储的数据 

线性表

概念

线性表在逻辑上是线性结构，也就是说是连续的一条直线

                      但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

常见的线性表：

顺序表、链表、栈、队列、字符串

顺序表与数组的区别 

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

顺序表导图

动态顺序表 

SX.h：定义顺序表的结构，顺序要实现的接口/方法

SX.c：具体实现顺序表里定义的接口/方法

test.c：测试顺序表

typedef定义结构的两种方法

//第一种方法

//数据类型
typedef int datatype;

//结构体
struct shunxu
{
	datatype* arr; //存储数据的底层结构：数组
	int size;      //顺序表空间大小
	int nowsize;   //顺序表有效数据个数
};

typedef struct shunxu SX;

//第二种方法

//数据类型
typedef int datatype;

//结构体
typedef struct shunxu
{
	datatype* arr; //存储数据的底层结构：数组
	int size;      //顺序表空间大小
	int nowsize;   //顺序表有效数据个数
}SX;

以下是在SX.c中实现顺序表 

空间不够，扩容

//空间不够，扩容
void publicKUOR(SX* ps)
{
    //如果顺序表空间大小 = 顺序表空间有效个数
	if (ps->size == ps->nowsize)
	{
		//三目操作符
		int newnowsize = ps->nowsize == 0 ? 4 : 2 * sizeof(datatype);
		//新建一个临时变量，因为如果realloc扩容失败，会造成技术事故
		datatype* tmp = (datatype*)realloc(ps->arr, newnowsize * sizeof(datatype));
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc");
			exit(1);
		}
		//扩容后的数组
		ps->arr = tmp;
		//扩容后的有效空间大小
		ps->nowsize = newnowsize;
	}
}

尾部插入数据

//顺序表的尾插
void CHARUback(SX* ps, datatype x)
{
	//方式一：断言 -- 暴力方式 --会报错且知道具体错误位置
	assert(ps);
	//方式二：断言 -- 温柔方式--会报错，不知道具体错误位置
	/*if (ps == NULL)
	{
		return;
	}*/

	//空间不够，扩容
	publicKUOR(ps);
	//空间足够，直接插入
	/*第一种写法*/
	//ps->arr[ps->size] = x;
	//ps->size++;
	/*第二种写法*/
	ps->arr[ps->size++] = x;

}

头部插入数据

//头插
void CHARUfront(SX* ps, datatype x)
{
    //判断ps是否为空指针
	assert(ps);
	//空间不够，扩容
	publicKUOR(ps);
	//空间足够，数据往后挪一位
	int i = 0;
	for (i = ps->size; i > 0; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}

 尾部数据删除

//尾部删除
void SXdestroyback(SX* ps)
{
    //判断ps是否为有效指针
	assert(ps);
    //判断顺序表中有无数据
	assert(ps->size);
	
	//顺序表不为空
	ps->size--;
}

头部数据删除

//头部删除
void SXdestroyfront(SX* ps)
{
	//判断ps是否为有效指针
	assert(ps);
	//判断顺序表是否有数据
	assert(ps->size);

	//顺序表不为空，往前挪
	for (int i = 0; i < ps->size-1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}

指定位置之前插入数据 

//指定位置之前插入数据
//顺序表下标位置pos
void SXpointfrontestroy(SX* ps,int pos,datatype x)
{
	//判断ps是否为有效指针
	assert(ps);
	//断言，保证下标pos>=0且pos小于等于顺序表空间大小size
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);

	for (int i = ps->size; i < pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}

删除指定位置数据

//删除指定位置数据
void SXpointdestroy(SX* ps, int pos)
{
	//判断ps是否为有效指针
	assert(ps);
	//断言，保证下标pos>=0且pos小于顺序表空间大小size
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);

	for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}

查找顺序表中元素位置

//查找顺序表元素位置
int SXfind(SX* ps, datatype x)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

销毁

void SXdestroy(SX* ps)
{
	//保证指针有效
	assert(ps);

	if (ps->arr)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->size = ps->nowsize = 0;
}

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完结！！！
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