【数据结构】动态顺序表的接口实现（附图解和源码）

news2024/11/16 19:44:52

动态顺序表的接口实现（附图解和源码）

文章目录

  • 动态顺序表的接口实现（附图解和源码）
  • 前言
  • 一、定义结构体
  • 二、每一个接口的实现原理（附图解）
    • 1.初始化顺序表
    • 2.增容顺序表
    • 3.尾插数据
    • 4.删除顺序表信息（尾删）
    • 5.打印顺序表信息
    • 6.销毁顺序表
    • 7.头插数据
    • 8.删除顺序表信息（头删）
    • 9.查找顺序表中元素
    • 10.指定pos下标位置插入元素
    • 11.删除pos位置的数据（头删+尾删+任意位置删除）
  • 三、源代码整理
  • 总结

前言

本文主要介绍动态顺序表中增删查改等接口实现，结尾附总源码！

一、定义结构体

代码如下（示例）：

#define N 1000
typedef int SLDataType;//int->SLDataType

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;      //表示数组中存储了多少个元素
	int capacity; //表示最大容积
}SeqList;

二、每一个接口的实现原理（附图解）

在这里插入图片描述注意：接口函数的命名风格是跟着STL走的。
这里的11个接口，我都会一 一为大家讲解（图解+源码）

1.初始化顺序表

初始化的时候把a数组为NULL，储存元素个数和最大容量都设为0

代码如下（示例）：

void SeqListInit(SeqList* ps)
{
	ps->a = NULL;
	ps->size = 0；
	ps->capacity = 0;
}

2.增容顺序表

当我们的size和capacity相等的时候（数组已经满了），要进行增容！具体看下图！
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void SeqLisrCheckCapacity(SeqList* ps)
{
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
}

3.尾插数据

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDataType x)
{
	SeqLisrCheckCapacity(ps);
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;
}

4.删除顺序表信息（尾删）

大家可能会好奇，为什么这里只有尾删法，一会我会给大家介绍指定位置删除的方法~
在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{
	if (ps->size > 0)
	{
		//ps->a[ps->size - 1] = 0;
		ps->size--;
	}
	else
		printf("容量不足，无法执行过多的删除行为！");
}

5.打印顺序表信息

打印信息和打印一个一维数组的打印方法一样，这里不做过多的介绍！

代码如下（示例）：

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

6.销毁顺序表

所谓销毁指的就是对realloc开辟的空间通过free进行释放！

代码如下（示例）：

void SeqListDestroy(SeqList* ps)
{
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

7.头插数据

头插和尾插得原来差不多，尾插一定要保证end>=0，这样才不会导致越界访问~
在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDataType x)
{
	SeqLisrCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;
}

8.删除顺序表信息（头删）

在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void SeqListPopFront(SeqList* ps)
{
	int left = 0;
	if (ps->size > 0)
	{
		while (left != ps->size - 1)
		{
			ps->a[left] = ps->a[left + 1];
			left++;
		}
		ps->size--;
	}
	else
	{
		printf("没有可删除的内容！");
	}
}

9.查找顺序表中元素

这里采用一维数组的遍历方式进行查找并返回下标~

代码如下（示例）：

int SeqListFind(SeqList* ps, SLDataType x)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
			return i;
	}
	return -1;
}

10.指定pos下标位置插入元素

这里有两个注意的点：1.要保证pos下标不越界。2.要考虑增容问题
在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(pos <= ps->size && pos >= 0);
	SeqLisrCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

11.删除pos位置的数据（头删+尾删+任意位置删除）

这里的任意位置删除可以把头删和尾删替换掉，这种删除是很全面的~
注意：这里的pos不可以越界（不可以等于size）
在这里插入图片描述

代码如下（示例）：

void SeqListErase(SeqList* ps, int pos)
{
	assert(pos < ps->size&& pos >= 0);
	int begin = pos + 1;
	while (begin < ps->size)
	{
		ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
		begin++;
	}
	ps->size--;
}

三、源代码整理

这里分为三个文件，分别是test.c(头文件包含和测试)、SepList.c(函数的实现)、SepList.h(头文件声明)

test.c 源码如下：

#include "SepList.h"
void TestSeqList1()
{
	SeqList s1;
	SeqListInit(&s1);
	SeqListPushBack(&s1, 1);
	SeqListPushBack(&s1, 2);
	SeqListPushBack(&s1, 3);
	SeqListPushBack(&s1, 4);
	SeqListPushBack(&s1, 5);
	SeqListPrint(&s1);

	SeqListPopBack(&s1);
	SeqListPopBack(&s1);
	SeqListPopBack(&s1);
	SeqListPopBack(&s1);
	SeqListPopBack(&s1);
	SeqListPrint(&s1);
	SeqListDestroy(&s1);
}
void TestSeqList2()
{
	SeqList s1;
	SeqListInit(&s1);
	SeqListPushBack(&s1, 1);
	SeqListPushBack(&s1, 2);
	SeqListPushBack(&s1, 3);
	SeqListPushBack(&s1, 4);
	SeqListPushBack(&s1, 5);
	SeqListPrint(&s1);

	SeqListPushFront(&s1, 30);
	SeqListPushFront(&s1, 40);
	SeqListPushFront(&s1, 50);
	SeqListPushFront(&s1, 60);
	SeqListPrint(&s1);

	int ret = SeqListFind(&s1, 30);
	//if (ret >= 0)
	//	printf("找到了下标是%d\n", ret);
	//else
	//	printf("%d\n", ret);

	SeqListInsert(&s1, 3, 35);
	SeqListPrint(&s1);

	SeqListErase(&s1, 0);
	SeqListPrint(&s1);
}
int main()
{
	//TestSeqList1();
	TestSeqList2();
	return 0;
}

SepList.h 源码如下：

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

#define N 1000
typedef int SLDataType;//int->SLDataType

typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;      //表示数组中存储了多少个元素
	int capacity; //表示最大容积
}SeqList;

//接口函数 -- 命名风格是跟着STL走的。
void SeqListInit(SeqList* ps);//初始化顺序表
void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDataType x);//添加顺序表信息
void SeqListDestroy(SeqList* ps);//销毁顺序表
void SeqLisrCheckCapacity(SeqList* ps);//增容顺序表
void SeqListPrint(SeqList* ps);//打印顺序表信息
void SeqListPopBack(SeqList* ps);//删除顺序表信息
void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDataType x);//头插数据
void SeqListPopFront(SeqList* ps);//删除头插信息
int SeqListFind(SeqList* ps, SLDataType x);//找到了返回x位置下标，没有找到返回-1
void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, SLDataType x);//指定pos下标位置插入
void SeqListErase(SeqList* ps, int pos);//删除pos位置的数据

SepList.c 如下（示例）：

#include "SepList.h"

void SeqListInit(SeqList* ps)
{
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

void SeqListDestroy(SeqList* ps)
{
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

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

void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{
	if (ps->size > 0)
	{
		//ps->a[ps->size - 1] = 0;
		ps->size--;
	}
	else
		printf("容量不足，无法执行过多的删除行为！");
}


void SeqLisrCheckCapacity(SeqList* ps)
{
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity * sizeof(SLDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
}

void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDataType x)
{
	SeqLisrCheckCapacity(ps);
	ps->a[ps->size] = x;
	ps->size++;
}

void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDataType x)
{
	SeqLisrCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;
}


void SeqListPopFront(SeqList* ps)
{
	int left = 0;
	if (ps->size > 0)
	{
		while (left != ps->size - 1)
		{
			ps->a[left] = ps->a[left + 1];
			left++;
		}
		ps->size--;
	}
	else
	{
		printf("没有可删除的内容！");
	}
}


int SeqListFind(SeqList* ps, SLDataType x)
{
	for (int i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
			return i;
	}
	return -1;
}

void SeqListInsert(SeqList* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(pos <= ps->size && pos >= 0);
	SeqLisrCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

void SeqListErase(SeqList* ps, int pos)
{
	assert(pos < ps->size&& pos >= 0);
	int begin = pos + 1;
	while (begin < ps->size)
	{
		ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];
		begin++;
	}
	ps->size--;
}

总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了动态顺序表的11种接口实现原理和源码图解！
如果我的博客对你有所帮助记得三连支持一下，感谢大家的支持！
在这里和大家声明一下，本人并不是大学生，而是一个编程爱好者！！！
在这里插入图片描述

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