[数据结构] 线性表的顺序存储方式

Posted 2021-06-09 哦哦呵呵

  此篇博客主要对线性表的顺序存储方式进行解释，如果想了解链式存储点击此链接跳转: 线性表的链式存储结构。

线性结构

  线性结构指的是每个元素都有一个唯一的前驱与后继，但第一个元素只能有后继，最后一个元素只能有一个前驱。

顺序存储方式

1.静态顺序表：使用定长数组存储，声明结构体时直接指定长度

#define ARRLEN 10
struct SeqList{
	int arr[ARRLEN];
	....
};

2.动态顺序表：使用动态开辟的数组存储

struct SeqList{
	int *arr;	// 在初始化时确定长度
	....
};

顺序表的优劣：

1. 存储形式
   数据在内存中使用的内存空间连续，可以通过数组形式进行访问。
2. 缺点
   在数组访问时，时间复杂度为O(1)，但在插入删除数据时，时间复杂度为O(n)。

顺序存储方式的基本操作

结构

struct SeqList
{
	DataType* array;
	int capacity;    // 表示array指向的空间总的大小
	int size;        // 表述顺序表中有效元素的个数
};

动态扩容

void SeqListReserve(SeqList* ps, int capacity)
{
	assert(ps);
	// 如果新申请空间变小了，则不进行操作
	if (capacity <= ps->capacity)
		return;

	// 如果ps为空 则新申请一块内存空间进行存储
	ps->array = (DataType*)realloc(ps->array, capacity * sizeof(DataType));
	ps->capacity = capacity;
}

根据位置插入删除元素

void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, DataType data)
{
	assert(ps);

	// 判断插入位置是否符合要求
	if (pos < 0 || pos > ps->size)
	{
		printf("位置非法!!!\\n");
		return;
	}

	// 判断空间是否足够插入元素 不够则扩容
	if (ps->size >= ps->capacity)
	{
		SeqListReserve(ps, SeqListCapacity(ps) * 2);
	}

	// 插入
	// 1. 将pos及其后续所有的元素整体往后搬移
	// i: 表示元素要搬移到的位置
	for (int i = ps->size; i > pos; --i)
	{
		ps->array[i] = ps->array[i - 1];
	}
	ps->array[pos] = data;
	ps->size++;
}

void SeqListErase(SeqList* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	// 判断删除位置是否符合要求
	if (pos < 0 || pos > ps->size)
	{
		printf("位置非法!!!\\n");
		return;
	}

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

其他基本操作

// 顺序表初始化
void SeqListInit(struct SeqList* ps, int initCap)
{
	// 申请内存空间
	ps->array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * initCap);
	// 初始化起始容量与带下
	ps->capacity = initCap;
	ps->size = 0;
}

void SeqListDestroy(SeqList* ps)
{
	assert(ps);

	if (ps->array != NULL)
	{
		// 释放申请的内存空间
		free(ps->array);
		ps->array = NULL;


		ps->capacity = 0;
		ps->size = 0;
	}
}

// 向顺序表中尾插data
void SeqListPushBack(SeqList* ps, DataType data)
{
	assert(ps);

	// 判断空间是否足够放入元素
	if (ps->size >= ps->capacity)
		SeqListReserve(ps, SeqListCapacity(ps) * 2);

	ps->array[ps->size++] = data;
}

// 将顺序表中最后一个元素删除掉
void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{
	assert(ps);

	// 判断顺序表是否为空 为空则不进行元素删除
	if (SeqListEmpty(ps))
	{
		return;
	}

	ps->size--;
}

// 获取有效元素的个数
int SeqListSize(SeqList* ps)
{
	return ps->size;
}

// 获取顺序表的总容量--底层空间总的大小
int SeqListCapacity(SeqList* ps)
{
	return ps->capacity;
}

// 检测顺序表是否为空
int SeqListEmpty(SeqList* ps)
{
	assert(ps);

	
	return 0 == ps->size;
}

// 查找指定元素
int SeqListFind(SeqList* ps, DataType data)
{
	assert(ps);

	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->array[i] == data)
			return i + 1;
	}

	return -1;
}