1.顺序表-头插、头删、尾插、尾删

news2024/11/17 9:42:19

文章目录

  • 简介
    • 1.头插功能
    • 2.头删功能
    • 3.尾插功能
    • 4.尾删功能
    • 5.此程序共包含4个文件，2个.c文件和2个.h文件
      • 5.1 SeqList.h文件
      • 5.2 SeqList.c文件
      • 5.3 test.h文件
      • 5.4 test.c文件
    • 6.测试结果
      • 6.1 测试尾插和尾删的运行结果
      • 6.2 测试头插和头删的运行结果
    • 7.温馨提示

简介

	本文主要介绍顺序表的头插、头删、尾插、尾删，提供全部的.c和.h文件，确保使用者直接复制粘贴到编译器上即可直接运行程序。

1.头插功能

	思路是先找到数组的最后一个元素，然后把元素一个一个都往后挪一位。最后将要插入的数据x放在数组的头的位置。

void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	/*检查是否扩容*/
	SeqListCheckCapacity(ps);

	int end = ps->size - 1;

	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}

	ps->a[0] = x;
	ps->size++;

	return;
}

	检查是否扩容，是在插入元素时，检查数据个数是否超过了最大容量或者是否需要开辟空间，如果是需要进行空间的开辟或扩容。

void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
	/*如果没有空间或空间不足，就扩容*/
	if (ps->capacity == ps->size)
	{
		int newCapacity = (ps->capacity == 0) ? 4 : ps->capacity * 2;
		SLDataType* temp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newCapacity * sizeof(SLDataType));
		if (NULL == temp)
		{
			printf("realloc fail!\n");
			exit(-1);
		}

		ps->a = temp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}

	return;
}

2.头删功能

	思路是先找到数组的第2个元素，然后从第2个数据开始，每个数据往前挪动一位进行数据覆盖。

void SeqListPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);

	int begin = 1;

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

	return;
}

3.尾插功能

	思路是先检查是否需要扩容，然后将需要插入的数据x直接放到数组的尾部即可。

void SeqListPushBack(SL *ps, SLDataType x)
{
	/*检查是否扩容*/
	SeqListCheckCapacity(ps);
	
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;

	return;
}

4.尾删功能

	思路是直接减1有效数据的个数，以此达到删除数组中最后一个元素的目的。

/*尾删*/
void SeqListPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);
	ps->size--;

	return;
}

5.此程序共包含4个文件，2个.c文件和2个.h文件

5.1 SeqList.h文件

	文件中包含了函数功能的头文件以及对应的结构体。

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


typedef int SLDataType;	/*存储数据的类型*/

/*动态顺序表*/
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;		/*表示数据中存储了多少个数据*/
	int capacity;	/*数组实际能存储数据的空间容量是多大*/
}SL;

/*接口函数*/
void SeqListInit(SL *ps);
void SeqListPushBack(SL *ps, SLDataType x);		/*尾插*/
void SeqListPopBack(SL *ps);					/*尾删*/
void SeqListPushFront(SL *ps, SLDataType x);	/*头插*/
void SeqListPopFront(SL *ps);					/*头删*/
void SeqListCheckCapacity(SL* ps);				/*检查容量*/
void SeqListFree(SL *ps);						/*释放空间*/

/*辅助打印函数*/
void SeqListPrint(SL *ps);						/*辅助打印*/

5.2 SeqList.c文件

	文件中包含了功能函数的具体实现方式。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "SeqList.h"
#include <assert.h>

/*初始化*/
void SeqListInit(SL *ps)
{
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;

	if ((NULL == ps->a) && (0 == ps->size) && (0 == ps->capacity))
	{
		printf("Init Success!\n");
	}
	else
	{
		printf("Init Fail!\n");
	}
	return;
}
/*尾插*/
void SeqListPushBack(SL *ps, SLDataType x)
{
	/*检查是否扩容*/
	SeqListCheckCapacity(ps);

	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;

	return;
}

/*尾删*/
void SeqListPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);
	ps->size--;

	return;
}

/*头插*/
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	/*检查是否扩容*/
	SeqListCheckCapacity(ps);

	int end = ps->size - 1;

	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}

	ps->a[0] = x;
	ps->size++;

	return;
}

/*头删*/
void SeqListPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps->size > 0);

	int begin = 1;

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

	return;
}

/*扩容*/
void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
	/*如果没有空间或空间不足，就扩容*/
	if (ps->capacity == ps->size)
	{
		int newCapacity = (ps->capacity == 0) ? 4 : ps->capacity * 2;
		SLDataType* temp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newCapacity * sizeof(SLDataType));
		if (NULL == temp)
		{
			printf("realloc fail!\n");
			exit(-1);
		}

		ps->a = temp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}

	return;
}

/*释放空间*/
void SeqListFree(SL* ps)
{
	free(ps->a);

	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;

	return;
}


/*辅助打印函数*/
void SeqListPrint(SL* ps)
{
	assert(ps != NULL);

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

	printf("\n");

	return;
}

5.3 test.h文件

	文件中定义了控制宏的开关，用来测试时方便的控制插入和删除的个数。

#pragma once

/*控制插入和删除个数的宏定义开关*/

#define SEQ_LIST_PUSH_BACK_NUM				5	/*尾插-插入数据个数*/
#define SEQ_LIST_POP_BACK_NUM				3	/*尾删-删除数据个数*/

#define SEQ_LIST_PUSH_FRONT_NUM				15	/*头插-插入数据个数*/
#define SEQ_LIST_POP_FRONT_NUM				3	/*头删-删除数据个数*/

5.4 test.c文件

	用来进行相应功能的测试，TestSeqList1()和TestSeqList2()，分别测试尾插、尾删和头插、头删。使用者可以自己控制注释，来测试不同的功能。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "SeqList.h"
#include "test.h"

/*测试尾插和尾删功能*/
void TestSeqList1()
{
	SL s;
	int i = 0;
	/*初始化*/
	SeqListInit(&s);

	/*尾插*/
	for (i = 0; i < SEQ_LIST_PUSH_BACK_NUM; i++)
	{
		SeqListPushBack(&s, i);
	}
	
	/*打印*/
	SeqListPrint(&s);

	/*尾删*/
	for (i = 0; i < SEQ_LIST_POP_BACK_NUM; i++)
	{
		SeqListPopBack(&s);
	}

	/*打印*/
	SeqListPrint(&s);

	/*释放空间*/
	SeqListFree(&s);

	return;
}

/*测试头插和头删功能*/
void TestSeqList2()
{
	SL s;
	int i = 0;
	/*初始化*/
	SeqListInit(&s);

	/*尾插*/
	for (i = 0; i < SEQ_LIST_PUSH_BACK_NUM; i++)
	{
		SeqListPushBack(&s, i);
	}

	/*打印*/
	SeqListPrint(&s);

	/*头插*/
	for (i = 10; i < SEQ_LIST_PUSH_FRONT_NUM; i++)
	{
		SeqListPushFront(&s, i);
	}

	/*打印*/
	SeqListPrint(&s);
	
	/*头删*/
	for (i = 0; i < SEQ_LIST_POP_FRONT_NUM; i++)
	{
		SeqListPopFront(&s);
	}
	
	/*打印*/
	SeqListPrint(&s);

	/*释放空间*/
	SeqListFree(&s);

	return;
}

int main()
{
	TestSeqList1();	/*测试尾插和尾删*/

//	TestSeqList2();	/*测试头插和头删*/


	return 0;
}

6.测试结果

6.1 测试尾插和尾删的运行结果

	从运行结果可以看出，尾插函数插入了5个元素分别是0,1,2,3,4。执行过尾删后，删除了后边的3个元素。

在这里插入图片描述

6.2 测试头插和头删的运行结果

	从运行结果可以看出，通过尾插先插入5个元素分别是0,1,2,3,4。
	然后执行头插，插入了10,11,12,13,14这5个元素，最后执行了头删，删除了前边的3个元素。

在这里插入图片描述

7.温馨提示

	插入和删除的个数，均是通过test.h中的宏定义来控制的。

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