数据结构之顺序表的实现（C语言版）

     Hello, 大家好，我是一代，今天给大家带来有关顺序表的有关知识

     所属专栏：数据结构

     创作不易，望得到各位佬们的互三呦

一.前言

1.首先在讲顺序表之前我们先来了解什么是数据结构

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

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。

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。

二.顺序表的概念及结构

 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

2.顺序表分类

1.顺序表和数组的区别

     顺序表的底层结构是数组，对数组的封装，实现了常⽤的增删改查等接⼝

2.顺序表分类

顺序表分为静态顺序表和动态顺序表两种

1.静态顺序表

2.动态顺序表

这里有两种顺序表，但动态顺序表比静态顺序表跟好，因为静态顺序表结构体中定义的数组大小是一定的，如果想要数组满了，就不可以增加数据，而且静态顺序表可能会造成空间大量浪费，比如说我开辟的数组大小是10000，但我只用了两个空间的大小，这样就会造成空间大量浪费，但动态顺序表就可以很好的解决这个缺点。

所以下面我就给大家介绍动态顺序表，相信大家将动态顺序表学会，静态顺序表就自然会写了。

三.动态顺序表的结构 

1.动态顺序表对应函数及结构体（SeqLIst.h）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLDataType;
 
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;
	int capacity;
}SL;
//初始化和销毁
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL s);
void SLCheckCapacity(SL* ps);
 
//头部插入删除 / 尾部插入删除
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopBack(SL* ps);
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
void SLPopFront(SL* ps);
 
//指定位置之前插入/删除数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
void SLErase(SL* ps, int pos);
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);

2.对应函数的实现（SeqList.c） 

1.顺序表的初始化

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

2.顺序表的摧毁

void SLDestroy(SL*ps)
{
	if(ps->a)
	free(ps->a);//记住动态开辟的空间才可以释放，静态顺序表不可以这样
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

3.顺序表的扩容

void SLCheckCapacity(SL* ps)
{
	if (ps->capacity == ps->size)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
//三目操作符如果空间为0，则给四个大小为SLDataType的空间，否则就为原来空间的两倍
		SLDataType* str = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity*sizeof(SLDataType));
		if (str == NULL)//扩容失败
		{
			perror("realloc");
			exit(1);
		}
		ps->a = str;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
}

4.顺序表的尾插

void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
    SLCheckCapacity(ps);
	ps->a[ps->size++] = x;
}

5.顺序表的头插

void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SLCheckCapacity(ps);
	for (int i = ps->size - 1; i >= 0; i--)
	{
		ps->a[i + 1] = ps->a[i];
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;
}

6.顺序表的尾删

void SLPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	ps ->size--;
}

7.顺序表的头删

void SLPopFront(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++)
	{
		ps->a[i] = ps->a[i + 1];
	}
	ps->size--;//有效数据减1
}

8. 顺序表在指定位置插入数据

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

9.顺序表删除指定位置的数据

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

10.顺序表的查找

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

11.顺序表的打印

void SLPrint(SL s)
{
	for (int i = 0; i < s.size; i++)
	{
		printf("%d ", s.a[i]);
	}
	printf("\n");
}