数据结构由”数据“和”结构“两词组合而来。
数据就是我们常见的数值1,2,3.....教务系统里保存的用户信息(姓名,性别,年龄等),网页里肉眼可以看到的信息(文字,图片,视频等),都是数据。
结构则是将数据组织在一起的方式。
准确地来说,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。数据结构反应数据的内部构成,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:
通过数据结构,能够有效将数据组织和管理在一起。按照我们的方式任意对数据进行增删查改等操作。
数据结构有很多,今天在这里讲的是顺序表。
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。但是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。 案例: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 如何理解逻辑结构和物理结构?
顺序表的底层结构是数组,是对数组的封装,实现了常用的增删查改等功能。
概念:使用定长数组储存元素
typedef int SLDataType;
#define N 10
typedef struct Seqlist
{
SLDataType arr[N];//定长数组
int size;//有效数据个数
}SL;
缺陷:空间给少了不够用,给多了造成浪费
//动态顺序表
typedef struct ContactInfo SLDataType;
typedef struct Seqlist
{
SLDataType* a;
int size;//顺序表中有效数据的个数
int cap;//顺序表当前的空间大小
}SL;
头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)//头部插入
{
assert(ps);
//判断空间是否足够,不够则扩容
SLcheckCapacity(ps);
//空间足够,历史数据后移一位
for (size_t i = ps->size; i > 0; i--)
{
ps->a[i] = ps->a[i - 1];
}
ps->a[0] = x;
ps->size++;
}
尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)//尾部插入
{
//使用指针前,判断指针是否为空
assert(ps);
//柔和的方式
//if(ps->a==NULL)
//1.空间足够,直接尾插
//空间不足,扩容
SLcheckCapacity(ps);
//直接插入数据
ps->a[ps->size++] = x;
}
尾部删除
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)//尾部插入
{
//使用指针前,判断指针是否为空
assert(ps);
//柔和的方式
//if(ps->a==NULL)
//1.空间足够,直接尾插
//空间不足,扩容
SLcheckCapacity(ps);
//直接插入数据
ps->a[ps->size++] = x;
}
头部删除
void SLPopFront(SL* ps)//头部删除
{
for (size_t i = 1; i<ps->size; i++)
{
ps->a[i - 1] = ps->a[i];
}
ps->size--;
}
Seqlist.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Seqlist.h"
void SLInit(SL* ps)
{
ps->a = NULL;
ps->size = 0;
ps->cap = 0;
}
void SLDestory(SL* ps)
{
if (ps->a)
free(ps->a);
ps->a = NULL;
ps->size = ps->cap = 0;
}
void SLcheckCapacity(SL* ps)
{
if (ps->size == ps->cap)
{
//空间不足以再添加数据
//需要扩容
int newcapscity = ps->cap == 0 ? 4 : 2 * ps->cap;
//使用realloc申请空间
//空间可能申请失败,需要创建一个临时变量,否则,可能会,释放原来申请的内存,清除原有的数据
SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapscity * sizeof(SLDataType));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc");
return ;//程序发生错误,返回一个非0的状态码
}
ps->a = tmp;
ps->cap = newcapscity;
}
}
//头部/尾部 插入/删除
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)//尾部插入
{
//使用指针前,判断指针是否为空
assert(ps);
//柔和的方式
//if(ps->a==NULL)
//1.空间足够,直接尾插
//空间不足,扩容
SLcheckCapacity(ps);
//直接插入数据
ps->a[ps->size++] = x;
}
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)//头部插入
{
assert(ps);
//判断空间是否足够,不够则扩容
SLcheckCapacity(ps);
//空间足够,历史数据后移一位
for (size_t i = ps->size; i > 0; i--)
{
ps->a[i] = ps->a[i - 1];
}
ps->a[0] = x;
ps->size++;
}
void SLPopBack(SL* ps)//尾部删除
{
//判断顺序表是否为空
assert(ps);
//assert(!SLIsEmpty(ps));
ps->size--;
}
void SLPopFront(SL* ps)//头部删除
{
for (size_t i = 1; i<ps->size; i++)
{
ps->a[i - 1] = ps->a[i];
}
ps->size--;
}
void SLPrint(SL* ps)//打印
{
for (size_t i = 0; i < ps->size; i++)
{
printf("%d ", ps->a[i]);
}
printf("\n");
}
bool SLIsEmpty(SL* ps)//检验顺序表是否空
{
assert(ps);
return ps->size == 0;
}
void SLErase(SL* ps,int pos)//删除指定位置的数据
{
assert(ps);
assert(!SLIsEmpty(ps));
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size - 1);
//删除(覆盖)
for (int i = pos; i <= ps->size-1; i++)
{
ps->a[i] = ps->a[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);
//插入
for (int i = ps->size; i > pos; i--)
{
ps->a[i] = ps->a[i-1];
}
ps->a[pos] = x;
ps->size++;
}