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顺序表的基本操作(超详细)

24 人参与  2023年03月29日 16:42  分类 : 《随便一记》  评论

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1.顺序表的定义

使用结构体来构造一个顺序表。

typedef struct{int length;//当前顺序表长度int Maxsize;//顺序表最大长度int* data;//定义顺序表中元素类型的数组指针}SqList;

2.顺序表的初始化
顺序表的初始化是使用动态分配数组空间方式构造一个空的线性表。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define InitSize 10void InitList(SqList &L){L.data = (int *)malloc(InitSize*sizeof(int));//用malloc函数申请一片空间L.length = 0;//把顺序表的当前长度设为0L.Maxsize = InitSize;//这是顺序表的最大长度}

malloc函数:malloc函数的返回值是void *,使用malloc函数要在返回的时候转化为我们需要的类型。malloc(InitSize * sizeof(int))这代表的是申请了InitSize个int型大小的空间。malloc函数的使用要引头文件#include<stdlib.h>。
分配成功则返回指向被分配内存的指针,分配失败则返回空指针NULL。

3.增加顺序表的长度
操作步骤:新建一个* p用来指向原来顺序表的地址,然后新申请一片更大的空间,再把*p指向的值(原先的顺序表元素)一个个放入到新申请空间的顺序表里,最后销毁原来的顺序表。

void IncreaseSize(SqList &L){int len;int *p = L.data;//*p指向的地址和顺序表的首地址是一样的printf("请输入你要增加的顺序表的长度:");scanf("%d", &len);L.data = (int *)malloc((L.Maxsize + len)*sizeof(int));//新申请一片空间for (int i = 0; i < L.length; i++)L.data[i] = p[i];//把值一个个复制过去L.Maxsize = L.Maxsize + len;//顺序表最大长度增加lenfree(p);//释放空间}

4.1顺序表的元素查找(按位查找)
顺序表有随机存取的功能,因此按位查找元素可以直接通过数组下标定位取得。

bool GetElem(SqList &L){int i;printf("你要找第几个元素:");scanf("%d", &i);if (i<1 || i>L.length + 1)//判断输入的i值是否合法{printf("查找失败\n");return false;//i值不合法,返回一个false}printf("第%d个元素是%d\n", i, L.data[i - 1]);return true;//返回一个true}

false/true是bool型变量,C++独有,一般将非零值看做true,将零值看做false。

4.2顺序表的元素查找(按值查找)
顺序表按值查找,只能采用依次遍历的方法。

void LocateElem(SqList &L){int e;int k = 1;printf("输入你要查找的元素:");scanf("%d", &e);for (int i = 0; i < L.length; i++)if (L.data[i] == e){printf("找到了,是第%d个元素\n", i + 1);k = 0;break;}if (k)printf("找不到元素%d\n", e);}

5.顺序表的元素插入
顺序表的元素插入和插队是一个意思的。想象一下,有一个人要插队,他要插到第3个位置去,那么他前面的两个人不用动,而他后面的人都得动。具体步骤是:最后面的那个人后退一个位置,倒数第二个人后退到原来最后一个人的位置,这样子后面的每个人依次后退,最后就空出来了一个位置,这个人就插队进去了。顺序表也是这么插入的。在插入操作完成后表长+1(多了一个人)。

元素插入有一些要求:
1.元素下标是否越界(有没有插队到奇怪的位置)
2.顺序表存储空间是否满了(有没有位置让你插队)

bool ListInsret(SqList &L){int i, e;printf("请输入要插入顺序表的元素和元素位置:");scanf("%d %d", &e, &i);if (i<1 || i>L.length + 1)//判断元素下标是否越界return false;if (L.length > L.Maxsize)//判断顺序表存储空间是否满了return false;for (int j = L.length; j >= i; j--){L.data[j] = L.data[j-1];//从后往前逐个后移元素}L.data[i-1] = e;//将新元素放入下标为i-1的位置L.length++;//表长+1printf("插入的元素是%d,插入的位置是%d\n", e, i);return true;}

6.顺序表的元素删除
删除和插入的操作类型,这里借用插队的例子说明。一群人在排队,有一个人有事临时走了,那么这个人的位置就空出来了,后面的人就一个个往前一步,补上这个空位。在删除操作完成后表长-1(少了一个人)。

元素删除有一些要求:
1.元素下标是否越界(走的人是不是这个排队里面的人)
2.顺序表存储空间是否为空(有没有人可以走)

bool ListDelete(SqList &L){int i, e;printf("请输入要删除的元素位置:");scanf("%d",&i);if (i<1 || i>L.length + 1)//判断元素下标是否越界return false;if (!L.data)//判断是不是空表{printf("空表\n");return false;}e = L.data[i - 1];for (int j = i; j <= L.length; j++){L.data[j-1] = L.data[j];}L.length--;//表长-1printf("删除的元素是%d,这个元素的位置是%d\n", e, i);return true;}

7.顺序表的打印

bool PrintList(SqList &L){if (!L.data)//判断是不是空表return false;printf("顺序表里的元素有:");for (int i = 0; i < L.length; i++)printf("%d ", L.data[i]);printf("\n");return true;}

8.求顺序表的表长

int Length(SqList &L)//求表长{if (L.length == 0)return 0;return L.length;}

9.顺序表的销毁
顺序表初始化的时候是用malloc函数向系统申请的空间,malloc函数申请的空间是在内存的堆区,堆区的空间不会被系统自动回收,只把L.length改为0是不够的,还需要用free函数释放空间。与malloc一样,要引头文件#include<stdlib.h>。

void DestroyList(SqList &L){char a;getchar();printf("是否销毁顺序表(Y/N):");scanf("%c", &a);if (a == 'Y'){L.length = 0;L.Maxsize = 0;free(L.data);//释放空间printf("顺序表已销毁\n");}}

这里的getchar是用于吃掉之前操作遗留的回车,不然在下面的输入语句中会把遗留的空格赋值给a,直接跳过输入步骤。也就无法销毁顺序表。

全部代码:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define InitSize 10typedef struct//定义顺序表{int length;//int Maxsize;int* data;}SqList;void InitList(SqList &L)//初始化顺序表{L.data = (int *)malloc(InitSize*sizeof(int));L.length = 0;L.Maxsize = InitSize;}void WriteList(SqList &L)//把元素放入顺序表{printf("请输入你要创建的顺序表的长度:");scanf("%d", &L.length);printf("请输入%d个你要放入顺序表里的元素:",L.length);for (int i = 0; i < L.length; i++)scanf("%d", &L.data[i]);}void IncreaseSize(SqList &L)//增加顺序表的长度{int len;int *p = L.data;printf("请输入你要增加的顺序表的长度:");scanf("%d", &len);L.data = (int *)malloc((L.Maxsize + len)*sizeof(int));for (int i = 0; i < L.length; i++)L.data[i] = p[i];L.Maxsize = L.Maxsize + len;free(p);}bool ListInsret(SqList &L)//插入元素{int i, e;printf("请输入要插入顺序表的元素和元素位置:");scanf("%d %d", &e, &i);if (i<1 || i>L.length + 1)return false;if (L.length > L.Maxsize)return false;for (int j = L.length; j >= i; j--){L.data[j] = L.data[j-1];}L.data[i-1] = e;L.length++;printf("插入的元素是%d,插入的位置是%d\n", e, i);return true;}bool ListDelete(SqList &L)//删除操作{int i, e;printf("请输入要删除的元素位置:");scanf("%d",&i);if (i<1 || i>L.length + 1)return false;if (!L.data)return false;e = L.data[i - 1];for (int j = i; j <= L.length; j++){L.data[j-1] = L.data[j];}L.length--;printf("删除的元素是%d,这个元素的位置是%d\n", e, i);return true;}bool GetElem(SqList &L)//按位查找{int i;printf("你要找第几个元素:");scanf("%d", &i);if (i<1 || i>L.length + 1){printf("查找失败\n");return false;}printf("第%d个元素是%d\n", i, L.data[i - 1]);return true;}void LocateElem(SqList &L)//按值查找{int e;int k = 1;printf("输入你要查找的元素值:");scanf("%d", &e);for (int i = 0; i < L.length; i++)if (L.data[i] == e){printf("找到了,是第%d个元素\n", i + 1);k = 0;break;}if (k)printf("找不到元素%d\n", e);}bool PrintList(SqList &L)//打印顺序表{if (!L.data)return false;printf("顺序表里的元素有:");for (int i = 0; i < L.length; i++)printf("%d ", L.data[i]);printf("\n");return true;}void DestroyList(SqList &L)//销毁顺序表{char a;getchar();printf("是否销毁顺序表(Y/N):");scanf("%c", &a);if (a == 'Y'){L.length = 0;L.Maxsize = 0;free(L.data);printf("顺序表已销毁\n");}}int Length(SqList &L)//求表长{if (L.length == 0)return 0;return L.length;}int main(){SqList L;InitList(L);WriteList(L);PrintList(L);IncreaseSize(L);ListInsret(L);PrintList(L);ListDelete(L);PrintList(L);GetElem(L);LocateElem(L);int len = Length(L);printf("顺序表的表长:%d\n", len);DestroyList(L);return 0;}

代码结果:
在这里插入图片描述

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