c语言 数据结构线性表

Posted 2023-02-19 万物皆为二叉树

线性表

• 线性表功能以及
• • 线性表的接口实现

线性表功能以及

线性表有动态线性表和静态线性表，线性表本质是有限序列。
线性表和数组的区别：

1. 数组的大小是有限的 不可动态增加或减少。
2. 数组的访问可以直接下标引用，效率更高
3. 线性表是通过结构体实现的，线性表本质是一个结构体数组。

线性表的接口实现

接口实现与学籍管理系统，通讯录等无出其右，均是对结构体进行增 删 查 改 看

1. 创建一个结构体

typedef int  SLDataType;

typedef struct SeqList

	SLDataType* a;     // 在结构体SeqList中开辟动态数组a
	size_t size;      // 数组中已经存放的有效数据数量
	size_t capicity; // 最大可存放数据数量
SeqList;

该结构体在内存中存放是一体的 如图

如图 线性表的a指针开辟了一块连续的内存空间

可以见得 顺序表的本质是通过开辟一个类似a数组的连续空间 该空间 可伸缩，但是必须连续存放。

2. 顺序表的初始化
   断言的使用： assert可以快速诊断出传进来的指针是否为空
   使用memset进行初始化
   
   注意： 此变量可不调入进来
   上述代码 有什么问题呢？

越界访问 可见 初始化capicity个空间大小

void SeqListInit(SeqList* ps, size_t capicity)

assert(ps);
	memset(ps, 0, sizeof(SeqList));
	printf("Init is ok!");

3. 线性表的打印
   线性表的打印 本质是对a指针指向的内存空间的访问

void SeqListprint(SeqList* ps)

	assert(ps->a);
	for (size_t i = 0; i < ps->size; i++)
	
	
		printf("%d ", ps->a[i]); // ps->a 是对a的访问 
		                         // a的下标引用就是对a的解应用
		                         //*(ps->a+i)也可
	

注意 *(ps->a+i)是对a是一个指向连续空间的指针的更为准确解释 ps->a[i]则更为直观。

4. 线性表的增容
   线性表可增容比较容易是他和数组的区别

void CheckCapacity(SeqList* ps)

	if (ps->size == ps->capicity-2)//不可相等进 因为我们是从0开始计数的。否则会出现指针越界问题
	
		size_t newcapicity = ps->capicity==0?4:2 * ps->capicity;
		SeqList* newroom = (SeqList*)realloc
		(ps->a, newcapicity * sizeof(SLDataType)); 
		// 开辟的空间是给指针a使用的 所以要开辟和a一样属性的空间
		assert(newroom); 
		// 注意断言的使用
		ps->a = newroom;
		ps->capicity = newcapicity;
		
	

注意： 不可相等进 因为我们是从0开始计数的。否则会出现指针越界问题
可稍作优化 在函数外判断是否需要扩容 则可省去每次都调用函数的时间

void CheckCapacity(SeqList* ps)

        
      size_t newcapicity = ps->capicity==0?4:2 * ps->capicity;
		SeqList* newroom = (SeqList*)realloc
		(ps->a, newcapicity * sizeof(SLDataType)); 
		// 开辟的空间是给指针a使用的 所以要开辟和a一样属性的空间
		assert(newroom); 
		// 注意断言的使用
		ps->a = newroom;
		ps->capicity = newcapicity;
		
	

注意 不可忘记assert 防止出现空指针。

5. 线性表的放入
   尾插：

void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDataType x)

	assert(ps);
	if (ps->capicity == ps->size)
	
		CheckCapacity(ps);
	
	*(ps->a+ps->size)= x;
	ps->size++;

注：
a是一个指针 一定要对a进行解引用 。
头插
头插则是一个后面覆盖前面的问题。

void SeqListpushFront(SeqList* ps, SLDataType x)

	assert(ps); //勿忘判断
	if (ps->capicity == ps->size)
	
		CheckCapacity(ps);
	
	int i = ps->size;
	while (i > 0)
	
		*(ps->a + i ) = *(ps->a + i-1);// 此处切记 计数从0开始
		i--;
	
	*(ps->a + i) = x;
	ps->size++;
	

6. 线性表的删除

线性表的尾删： 与尾插一样 都是加加减减操作。

void SeqListPopBack(SeqList* ps)

	assert(ps);
	ps->size--;
	ps->a[ps->size] = 0;

线性表的头删： 线性表的头删也是覆盖

void SeqListPopFront(SeqList* ps)

	assert(ps);
	int i = 0;

	while (i<ps->size)
	
		*(ps->a + i) = *(ps->a + i + 1);
		i++;
	
	ps->size--;

7. 线性表的查找

void SeqListFind(SeqList* ps, SLDataType x)

	
	assert(ps);
	int i = 0;
	while (i<ps->size)
	
		if (*(ps->a + i) == x)
		
			printf("%d", i);