数据结构---线性表（顺序表）附代码

news2025/2/23 16:23:59

目录：

数据结构相关概念

1、什么是数据结构？

2、为什么需要数据结构？

顺序表

1、顺序表的概念及结构

1.1 线性表

1.2 顺序表

2、顺序表分类

3、动态顺序表的实现

什么是数据结构？？

数据结构是由 “数据”和 “结构”两词组合而来。

什么是数据？ 常见的数值1、2、3、4.....、教务系统里保存的用户信息（姓名、性别、年龄、学历等 ）、网页里肉眼可以看到的信息（文字、图片、视频等等），这些都是数据。

什么是结构？  当我们想要使用大量使用同⼀类型的数据时，通过手动定义大量的独立的变量对于程序来说，可读性非常差，我们可以借助数组这样的数据结构将⼤量的数据组织在⼀起，结构也可以理解为组织数据的方式。

想要找到草原上名叫“咩咩”的羊很难，但是从羊圈里找到1号羊就很简单，羊圈这样的结构有效将 羊群组织起来。

概念：数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在⼀种或多种特定关系 的数据元素的集合。数据结构反映数据的内部构成，即数据由哪部分构成，以什么方式构成，以及数据元素之间呈现的结构。

总结：

1）能够存储数据（如顺序表、链表等结构）

2）存储的数据能够方便查找

2、为什么需要数据结构？

如图中所示，不借助排队的方式来管理客户，会导致客户就餐感受差、等餐时间长、餐厅营业混乱等情况。 同理，程序中如果不对数据进行管理，可能会导致数据丢失、操作数据困难、野指针等情况。

通过数据结构，能够有效将数据组织和管理在⼀起。按照我们的方式对数据进行增删查改等操作。

最基础的数据结构：数组。

【思考】有了数组，为什么还要学习其他的数据结构？

假定数组有10个空间，已经使用了5个，向数组中插入数据步骤： 求数组的长度，求数组的有效数据个数，向下标为数据有效个数的位置插⼊数据（注意：这里是否要判断数组是否满了，满了还能继续插⼊吗）..... 假设数据量非常庞大，频繁的获取数组有效数据个数会影响程序执行效率。

结论：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。

顺序表

1、顺序表的概念及结构

1.1 线性表

线性表（linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。

线性表是⼀种在实际中广泛使用的数据结构，常见的线性表：顺序表、链表、栈、队列、字符串... 线性表在逻辑上是线性结构，也就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。 例如：蔬菜分为绿叶类、瓜类、菌菇类。线性表指的是具有部分相同特性的⼀类数据结构的集合 。

2、顺序表分类

线性表的顺序存储是指用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的各个元素、使得线性表中在逻辑结构上相邻的数据元素存储在相邻的物理存储单元中，采用顺序存储结构的线性表通常称为顺序表。

顺序表是用一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构，一般情况下采用数组存储，在数组上完成数据的增删查改。

顺序表分类

◦ 静态顺序表（使用定长数组存储元素）

缺陷：空间给少了不够用，给多了造成空间浪费

◦ 动态顺序表（按需申请）

3、动态顺序表的实现

1.创建

为了养成模块化好习惯，我们把代码分开来写

在解决方案资源管理器中的 "头文件" 文件夹中创建 seq.h 用来存放头文件。在 "源文件" 文件夹中创建 seq.cpp 用来实现函数，test.cpp 用来测试我们的顺序表：

2.基本增删查改接口：

3 代码实现：

seq.h

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

typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* arr;
	int size;    //有效数据个数
	int capacity;//空间容量

}SL;

void SLInit(SL* ps);//初始化
void SLDestroy(SL* ps);//销毁
void SLCheckCapacity(SL* ps);//看空间是否足够-扩容
void SLPrint(SL s);//打印
void SLPushBack(SL*ps, SLDataType x); //尾插
void SLPushFront(SL*ps, SLDataType x);//头插
void SLPopBack(SL* ps);//尾删
void SLPopFront(SL*ps);//头删
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);//在指定位置插入数据
void SLErase(SL* ps, int pos);//删掉指定位置数据
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);//查找
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x);//修改

seq.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"seq.h"

void SLInit(SL* ps)//初始化
{
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = 0;
	ps->size = 0;
}
void SLDestroy(SL* ps)//销毁
{
	if (ps->arr)
	{
		free(ps->arr);
	}
	ps->arr = NULL;
	ps->capacity = ps->size = 0;
}

void SLCheckCapacity(SL * ps)//看空间是否足够-扩容
{
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int NewCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, 2 * sizeof(SLDataType) * NewCapacity);

			if (tmp == NULL)
			{
				perror("realloc fail!!");
				exit(1);

			}
		ps->capacity = NewCapacity;
		ps->arr = tmp;
	}
}
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)//尾插
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	ps->arr[ps->size] = x;
	ps->size++;

}
void SLPrint(SL s)//打印 传值就可以
{
	for (int i = 0;i< s.size; i++)
	{
		printf("%d", s.arr[i]);
		printf("\n");
	}
	printf("\n");
}
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)//头插
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size; i > 0; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];
	}
	ps->arr[0] = x;
	ps->size++;
}
void SLPopBack(SL* ps)//尾删
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	ps->size--;
}
void SLPopFront(SL* ps)//头删
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	for (int i = 0; i < ps->size-1; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];
	}
	ps->size--;
}
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)//在指定位置插入数据
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size; i > pos; i--)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];//最后一次的条件arr[pos+1]=arr[pos]
	}
	ps->arr[pos] = x;
	ps->size++;
}
void SLErase(SL* ps, int pos)//删掉指定位置数据
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	for (int i = pos; i <ps->size-1 ; i++)
	{
		ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];//最后一次的条件arr[ps->size-2]=arr[ps->size-1]
	}
	ps->size--;
}
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)//查找
{
	assert(ps);
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->arr[i] == x)
		{
			return i;//找到
		}
	}
	return -1;//未找到

}
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x)//修改
{
	assert(ps);
	assert(pos >= 0 && pos < ps->size);
	ps->arr[pos] = x;
}

test.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"seq.h"
void textoo()
{
	SL sl;
	SLInit(&sl);//初始化
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 2);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPushBack(&sl, 89);
	SLPushBack(&sl, 1);
	SLPopFront(&sl);//头删
	SLErase(&sl, 3);//删掉指定位置数据
	SLPrint(sl);
	int f=SLFind(&sl,89);//查找
	if (f < 0)
	{
		printf("未找到！");
	}
	else
	{
		printf("找到了，下标为：%d", f);
	}
	printf("\n");
	//..........可自行进行不同测试
}
int main()
{
	textoo();

	return 0;
}

感谢观看，之后会更新 通讯录项目的实现~~

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