线性表

• 线性表是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。
• 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

顺序表

概念

• 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
  一般可以分为

1. 静态顺序表：使用定长数组存储元素

#define N 1000
typedef int SLDataType;typedef struct SeqList    //对类型进行重命名，方便后续变换类型
{SLDataType array[N];  //定长数组size_t size;          //有效数据个数
}SL;

2. 动态顺序表：使用动态开辟的数组存储

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>typedef int SLDataType;typedef struct SeqList
{SLDataType* array;  //指向动态开辟的数组size_t size;        //有效数据个数size_t capacity;    //容量空间的大小
}SL;

初始化

• 每次调用接口，要判断传入的指针是不是空指针

void SLInit(SL* ps)
{assert(ps);ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType)*4);if (ps->a == NULL){perror("malloc failed");exit(-1);         //程序直接在这里结束}ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}

• 动态内存，用malloc开辟空间，先开4个
• 检查malloc出的地址是否为空指针
• 将size和capacity初始化为0

销毁

void SLDestroy(SL* ps)
{assert(ps);free(ps-> a);ps->a = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}

• 直接释放掉malloc的空间，将a指针置为NULL
• 将size和capacity置为0

打印

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

• 从下标0开始往右遍历，直到最后一个元素，即size-1

扩容

void SLCheckCapacity(SL* ps)
{assert(ps);if (ps->size == ps->capacity){SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * (sizeof(SLDataType)));if (tmp == NULL){perror("realloc failed");exit(-1);}ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;}
}

• 当size等于capacity时，realloc，重新开辟空间，一般扩2倍容量

尾插

void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);if (ps->size == ps->capacity){SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * (sizeof(SLDataType)));if (tmp == NULL){perror("realloc failed");exit(-1);}ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;}ps->a[ps->size] = x;ps->size++;
}

• 在下标size处插入值，size++，如果size等于capacity，就扩容

尾删

void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);//if (ps->size == 0)//	return;assert(ps->size > 0);ps->size--;
}

• 直接size–，覆盖掉尾部的元素
• 断言size，size不能减为负数

头插

void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);//挪动数据int end = ps->size - 1;while (end >= 0){ps->a[end + 1] = ps->a[end];--end;}ps->a[0] = x;ps->size++;
}

需要整体元素往右挪动
而且只能从右往左开始遍历，反过来会覆盖没有处理的元素

end从size-1开始

把当前元素往右移动一格，传给end+1

end–，往前一格

直到end=0

把x传进来，size++

当size=capacity时，就需要扩容

头删

void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size > 0);int begin = 1;while (begin < ps->size){ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];++begin;}ps->size--;
}

从左往右，挨个往左移动
begin从下标1开始

把begin的内容覆盖给begin-1

begin++

直到begin=size-1

size–

查找

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

• 依次遍历每个元素，找到以后，返回下标，否则返回-1

插入

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

• 先判断pos是否合法，pos可以等于size，因为可以尾插
  end从size-1开始
  

当end大于等于pos时，end开始循环
将end传给end+1

end–，往左移动

直到end=pos

将x传给pos，size++

当pos直接等于size时，相当于尾插
等于0时，相当于头插

删除

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

• 同样判断pos是否合法
  begin从pos+1开始
  

将begin传给begin-1

begin++

直到begin=size-1

size–

当pos等于size-1时，相当于尾删
等于0时，相等于头删

修改

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

• 判断pos的合法性，直接通过数组下标修改

声明定义分离实现

//管理数据 -- 增删查改
//初始化
void SLInit(SL* ps);
//销毁
void SLDestroy(SL* ps);
//打印
void SLPrint(SL* ps);
//扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//尾删
void SLPopBack(SL* ps);
//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//头删
void SLPopFront(SL* ps);
//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);
//插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//删除
void SLErase(SL* ps, int pos);
//修改
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x);

#include "SeqList.h"void SLInit(SL* ps)
{assert(ps);ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType)*4);if (ps->a == NULL){perror("malloc failed");exit(-1);         //程序直接在这里结束}ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}void SLDestroy(SL* ps)
{assert(ps);free(ps-> a);ps->a = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}void SLPrint(SL* ps)
{assert(ps);for (int i = 0; i < ps-> size; i++){printf("%d ", ps->a[i]);}printf("\n");
}void SLCheckCapacity(SL* ps)
{assert(ps);if (ps->size == ps->capacity){SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * (sizeof(SLDataType)));if (tmp == NULL){perror("realloc failed");exit(-1);}ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;}
}void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);if (ps->size == ps->capacity){SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, ps->capacity * 2 * (sizeof(SLDataType)));if (tmp == NULL){perror("realloc failed");exit(-1);}ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;}ps->a[ps->size] = x;ps->size++;
}void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);//if (ps->size == 0)//	return;assert(ps->size > 0);ps->size--;
}void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);//挪动数据int end = ps->size - 1;while (end >= 0){ps->a[end + 1] = ps->a[end];--end;}ps->a[0] = x;ps->size++;
}void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size > 0);int begin = 1;while (begin < ps->size){ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];++begin;}ps->size--;
}int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);for (int i = 0; i < ps->size; i++){if (ps->a[i] == x){return i;}}return -1;
}void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int end = ps->size - 1;while (end >= pos){ps->a[end + 1] = ps->a[end];--end;}ps->a[pos] = x;ps->size++;
}void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);int begin = pos + 1;while (begin < ps->size){ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];++begin;}ps->size--;
}void SLModify(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);ps->a[pos] = x;
}