新手向超详细的C实现动态顺序表

Posted 2021-10-10 燕麦冲冲冲

目录

• • 一、各个函数接口的实现
  • • 1.1 不太好‘’李姐‘’的“容量检测函数”
    • 1.2 在任意位置插入的函数"坑！"
    • 1.3 在任意位置删除数据的函数
    • 1.4 其余简单的接口函数
    • • 初始化函数
      • 销毁函数
      • 打印函数
      • 尾插
      • 头插
      • 尾删
      • 头删
      • 通过数据查找下标
  • 二、顺序表结构体声明与定义
  • 三、头文件的调用

一、各个函数接口的实现

1.1 不太好‘’李姐‘’的“容量检测函数”

对顺序表进行插入数据时，需要判断顺序表的容量是否充足，增加数据的同时需要反复地检测容量，所以推荐直接将以上步骤封装成一个函数。

函数实现算法：若容量大小 == 有效数据大小，则为现有顺序表增容一倍的空间。

但是需要注意的是：初始顺序表后，容量为0，则需开辟4个有效数据的空间。

void SeqListCheckCapacity(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	if (psl->size == psl->capacity)
	{
		size_t newcapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : (psl->capacity) * 2;
		psl->a = (SQDatatype*)realloc(psl->a, sizeof(SQDatatype) * newcapacity);
		psl->capacity = newcapacity;
	}
}

1.2 在任意位置插入的函数"坑！"

算法实现：首先检测容量，再通过想要插入的下标找到位置，将包括该下标的元素以及其后的所有元素往后挪一步，最后在该下标位置放入数据。

void SeqListInsert(SLT* psl, size_t pos, SQDatatype x)
{
	assert(psl);
	assert(pos >= 0 && pos <= psl->size);
	SeqListCheckCapacity(&psl);
	int end = psl->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		psl->a[end + 1] = psl->a[end];
		end--;
	}
	psl->a[pos] = x;
	psl->size++;
}

考虑到下标pos一定是个非负整数，故使用size_t类型。

如果利用该函数进行头插，即pos == 0;在while循环的最后一步，即end == pos时，end--后end变成-1，再回到while循环的判断条件时，end会出现整形提升的情况，即-1变成无符号整形，约为21亿。

end出现整形提升的原因在于pos是size_t类型。

解决方法就是保证while循环中和pos比较的式子为非负数即可。

void SeqListInsert(SLT* psl, size_t pos, SQDatatype x)
{
	assert(psl);
	assert(pos >= 0 && pos <= psl->size);
	SeqListCheckCapacity(psl);
	int end = psl->size;
	while (end >= pos + 1)
	{
		psl->a[end] = psl->a[end - 1];
		end--;
	}
	psl->a[pos] = x;
	psl->size++;
}

1.3 在任意位置删除数据的函数

算法思路：把指定元素之后的所有元素全部向前挪动一步。

void SeqListErase(SLT* psl, size_t pos)
{
	assert(psl);
	assert(pos >= 0 && pos < psl->size);
	size_t begin = pos;
	if (begin == psl->size - 1)
	{
		psl->size--;
		return;
	}
	while (begin < psl->size - 1)
	{
		psl->a[begin] = psl->a[begin + 1];
		begin++;
	}
	psl->size--;
}

上述代码中if条件语句用于判断是否为尾删。

注意：避免负数与无符号数通过操作符连接，避免有符号数变成负数后被整型提升为无符号数或者强制转换。

1.4 其余简单的接口函数

初始化函数

void SeqListInit(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	psl->a = NULL;
	psl->capacity = psl->size = 0;
}

销毁函数

void SeqListDestory(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	if (psl->a)
	{
		free(psl->a);
		psl->a = NULL;
	}
	psl->capacity = psl->size = 0;
}

打印函数

void SeqListPrint(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < psl->size; i++)
	{
		printf("%d ", psl->a[i]);
	}
	printf("\\n");
}

尾插

void SeqListPushBack(SLT* psl, SQDatatype x)
{
	assert(psl);
	SeqListCheckCapacity(psl);
	psl->a[psl->size] = x;
	psl->size++;
}

头插

void SeqListPushFront(SLT* psl, SQDatatype x)
{
	assert(psl);
	SeqListCheckCapacity(psl);
	int i = 0;
	for (i = psl->size - 1; i >= 0; i--)
	{
		psl->a[i + 1] = psl->a[i];
	}
	psl->a[0] = x;
	psl->size++;
}

尾删

void SeqListPopBack(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	psl->size--;
}

头删

{
	assert(psl);
	assert(psl->size > 0);
	int begin = 0;
	while (begin < psl->size - 1)
	{
		psl->a[begin] = psl->a[begin + 1];
		begin++;
	}
	psl->size--;
}

通过数据查找下标

int SeqListFind(SLT* psl, SQDatatype x)
{
	assert(psl);
	int begin = 0;
	while (begin < psl->size)
	{
		if (x == psl->a[begin])
			return begin;
		begin++;
	}
	return -1;
}

二、顺序表结构体声明与定义

typedef int SQDatatype;

重定义可方便以后更换元素类型时修改

typedef struct SeqList
{
	SQDatatype* a;
	int size;
	int capacity;
}SLT;

重定义可以让定义结构体对象（变量）时，免去代码的冗余。

如struct SeqList s1;可修改为SLT s1;

三、头文件的调用

#include<stdio.h>标准输入输出
#include<assert.h>断言错误，避免空指针对程序的影响
#include<stdlib.h>动态函数