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前言
一、线性表是什么?
二、实现步骤
1.引入头文件并定义一个宏常量
2.定义顺序表的结构
3.顺序表各种操作的实现(增删改查等)
4.主函数调用实现
5.完整代码
总结
前言
今天对数据结构中的线性表进行了重新的梳理和复盘,有了许多收获,并花了一些时间在Devc++上进行了顺序表的基本操作的实现。本文就介绍一下自己动手过程中的一些心得和这些代码的内容。(本人小白一个,如有不当之处,请各位大佬不吝指教,万分感谢!)
一、线性表是什么?
线性表是具有相同数据类型的n个数据元素的有限序列,分为顺序表和链表。(本文阐述的是顺序表的实现)。
二、实现步骤
1.引入头文件并定义一个宏常量
代码如下(示例):
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//malloc()、free()和exit()函数在这个头文件之中#define Max 10
2.定义顺序表的结构
代码如下(示例):
typedef struct{ int *data;//存放存储空间首地址的指针变量 int length;//线性表当前的元素个数 int Max_size;//线性表最大能存储的元素个数}Sqlist;//把该数据类型命名为Sqlist
该处使用定义结构体的方法
3.顺序表各种操作的实现(增删改查等)
代码如下(示例):
//线性表的初始化 void InitList(Sqlist &L){ L.data=(int*)malloc(sizeof(int)*Max); L.length=0; L.Max_size=Max; if(L.data!=0) printf("初始化成功!\n"); else printf("初始化失败!\n");}//逐一插入线性表元素 void Insert(Sqlist &L){ printf("请逐个输入你要插入的元素:\n"); for(int i=0;i<Max;i++){ scanf("%d",&L.data[i]); L.length++; }} //按位置插入元素bool InsertElem(Sqlist &L){ int i,e; printf("请输入插入位置和数据:\n"); scanf("%d%d",&i,&e); if(i<1 || i>L.length+1) return false; if(L.length==L.Max_size) return false; for(int j=L.length;j>=i;j--){ L.data[j]=L.data[j-1]; } L.data[i-1]=e; L.length++; return true;} //按元素所在位置删除元素bool DeleElem(Sqlist &L){ int i; printf("请输入你要删除的元素所在位置:\n"); scanf("%d",&i); if(L.length==0){ printf("当前线性表为空\n"); return false; } if(i>L.length){ printf("超出当前元素个数!\n"); return false; } for(int j=i;j<L.length;j++){ L.data[j-1]=L.data[j]; } L.length--; printf("删除第%d个元素成功!\n",i); return true; }//清空线性表void ClearList(Sqlist &L){ L.length=0;//直接让当前元素个数为零即可 printf("清空成功!\n");} //按元素所在位置修改元素bool AlterElem(Sqlist &L){ int i,e; printf("请输入你要修改的元素所在位置和新元素:\n"); scanf("%d%d",&i,&e); if(L.length==0){ printf("当前线性表为空\n"); return false; } if(i>L.length){ printf("超出当前元素个数!\n"); return false; } L.data[i-1]=e; printf("修改成功!\n"); return true;} //按元素所在位置查询元素 bool GetElem(Sqlist &L){ int i; printf("请输入你要查询的元素所在位置:\n"); scanf("%d",&i); if(L.length==0){ printf("当前线性表为空\n"); return false; } if(i>L.length){ printf("超出当前元素个数!\n"); return false; } printf("线性表第%d个元素为:%d\n",i,L.data[i-1]); return true;}/*扩充空间,第一次初始化的线性表的存储空间是有限的,通过这个函数可以在空间不够时进行添加存储空间,从而加大线性表的存储量,但需要对之前所有元素进行复制,会加大时间复杂度 */ void IncreaseL(Sqlist &L){ int *p,len; printf("请输入你要扩充的存储单元数:\n"); scanf("%d",&len); p=L.data; L.data=(int*)malloc(sizeof(int)*(Max+len)); for(int i=0;i<L.length;i++){ L.data[i]=p[i]; } L.Max_size+=len; free(p); printf("存储空间扩充成功!\n"); printf("当前存储空间为:%d\n",L.Max_size);}//打印线性表的元素 bool Print(Sqlist L){ if(L.length!=0){ printf("线性表元素:\n"); for(int i=0;i<L.length;i++){ printf("%d\t",L.data[i]); } printf("\n"); return true; } else{ printf("当前线性表为空!\n"); return false; } } //菜单void Menu(){ printf("=================================\n"); printf("1.打印线性表\n"); printf("2.删除元素\n"); printf("3.插入元素\n"); printf("4.扩充存储空间\n"); printf("5.按位置查询数据\n"); printf("6.逐个插入数据\n"); printf("7.按位置修改数据\n"); printf("8.清空线性表\n"); printf("9.初始化\n"); printf("0.退出系统\n"); printf("请输入你要进行的操作:\n");}
4.主函数调用实现
代码如下(示例):
int main(){ Sqlist L;//声明一个线性表 InitList(L);//线性表的第一次初始化,为线性表分配存储空间 int Choice; //定义与菜单相匹配的选择变量Choice while(1){//对菜单栏的打印和用户要做的选择进行循环更新 Menu();//打印菜单 scanf("%d",&Choice);//从键盘获取用户的选择 switch(Choice){ //使用switch函数进行操作匹配 case 1:Print(L);break; //打印线性表 case 2:DeleElem(L);break;//删除一个元素 case 3:InsertElem(L);break;//在指定位置插入元素 case 4:IncreaseL(L);break;//增加指定数量的存储空间 case 5:GetElem(L);break;//按位置查询线性表元素 case 6:Insert(L);break;//按顺序逐个对线性表进行插入 case 7:AlterElem(L);break;//修改指定位置元素 case 8:ClearList(L);break;//一键清空线性表 case 9:InitList(L);break;//对线性表进行初始化操作 case 0:exit(0);//退出系统 } } return 0;}
该处使用switch()函数对每个函数方法进行调用以实现对应操作。
5.完整代码
代码如下(示例):
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define Max 10//定义线性表数据类型 typedef struct{ int *data; int length; int Max_size;}Sqlist;//把该数据类型命名为Sqlist //线性表的初始化 void InitList(Sqlist &L){ L.data=(int*)malloc(sizeof(int)*Max); L.length=0; L.Max_size=Max; if(L.data!=0) printf("初始化成功!\n"); else printf("初始化失败!\n");}//逐一插入线性表元素 void Insert(Sqlist &L){ printf("请逐个输入你要插入的元素:\n"); for(int i=0;i<Max;i++){ scanf("%d",&L.data[i]); L.length++; }} //按位置插入元素bool InsertElem(Sqlist &L){ int i,e; printf("请输入插入位置和数据:\n"); scanf("%d%d",&i,&e); if(i<1 || i>L.length+1) return false; if(L.length==L.Max_size) return false; for(int j=L.length;j>=i;j--){ L.data[j]=L.data[j-1]; } L.data[i-1]=e; L.length++; return true;} //按元素所在位置删除元素bool DeleElem(Sqlist &L){ int i; printf("请输入你要删除的元素所在位置:\n"); scanf("%d",&i); if(L.length==0){ printf("当前线性表为空\n"); return false; } if(i>L.length){ printf("超出当前元素个数!\n"); return false; } for(int j=i;j<L.length;j++){ L.data[j-1]=L.data[j]; } L.length--; printf("删除第%d个元素成功!\n",i); return true; }//清空线性表void ClearList(Sqlist &L){ L.length=0;//直接让当前元素个数为零即可 printf("清空成功!\n");} //按元素所在位置修改元素bool AlterElem(Sqlist &L){ int i,e; printf("请输入你要修改的元素所在位置和新元素:\n"); scanf("%d%d",&i,&e); if(L.length==0){ printf("当前线性表为空\n"); return false; } if(i>L.length){ printf("超出当前元素个数!\n"); return false; } L.data[i-1]=e; printf("修改成功!\n"); return true;} //按元素所在位置查询元素 bool GetElem(Sqlist &L){ int i; printf("请输入你要查询的元素所在位置:\n"); scanf("%d",&i); if(L.length==0){ printf("当前线性表为空\n"); return false; } if(i>L.length){ printf("超出当前元素个数!\n"); return false; } printf("线性表第%d个元素为:%d\n",i,L.data[i-1]); return true;}/*扩充空间,第一次初始化的线性表的存储空间是有限的,通过这个函数可以在空间不够时进行添加存储空间,从而加大线性表的存储量,但需要对之前所有元素进行复制,会加大时间复杂度 */ void IncreaseL(Sqlist &L){ int *p,len; printf("请输入你要扩充的存储单元数:\n"); scanf("%d",&len); p=L.data; L.data=(int*)malloc(sizeof(int)*(Max+len)); for(int i=0;i<L.length;i++){ L.data[i]=p[i]; } L.Max_size+=len; free(p); printf("存储空间扩充成功!\n"); printf("当前存储空间为:%d\n",L.Max_size);}//打印线性表的元素 bool Print(Sqlist L){ if(L.length!=0){ printf("线性表元素:\n"); for(int i=0;i<L.length;i++){ printf("%d\t",L.data[i]); } printf("\n"); return true; } else{ printf("当前线性表为空!\n"); return false; } } //菜单void Menu(){ printf("=================================\n"); printf("1.打印线性表\n"); printf("2.删除元素\n"); printf("3.插入元素\n"); printf("4.扩充存储空间\n"); printf("5.按位置查询数据\n"); printf("6.逐个插入数据\n"); printf("7.按位置修改数据\n"); printf("8.清空线性表\n"); printf("9.初始化\n"); printf("0.退出系统\n"); printf("请输入你要进行的操作:\n");} //主函数 int main(){ Sqlist L;//声明一个线性表 InitList(L);//线性表的第一次初始化,为线性表分配存储空间 int Choice; //定义与菜单相匹配的选择变量Choice while(1){//对菜单栏的打印和用户要做的选择进行循环更新 Menu();//打印菜单 scanf("%d",&Choice);//从键盘获取用户的选择 switch(Choice){ //使用switch函数进行操作匹配 case 1:Print(L);break; //打印线性表 case 2:DeleElem(L);break;//删除一个元素 case 3:InsertElem(L);break;//在指定位置插入元素 case 4:IncreaseL(L);break;//增加指定数量的存储空间 case 5:GetElem(L);break;//按位置查询线性表元素 case 6:Insert(L);break;//按顺序逐个对线性表进行插入 case 7:AlterElem(L);break;//修改指定位置元素 case 8:ClearList(L);break;//一键清空线性表 case 9:InitList(L);break;//对线性表进行初始化操作 case 0:exit(0);//退出系统 } } return 0;}
总结
以上就是今天要讲的内容,笔者认为,线性表的实现主要是对指针的理解,如果能够理解代码中线性表L中的data指针变量和初始化函数中malloc()函数所开辟的空间之间的关系,那么理解上面的代码将容易很多。本文仅仅简单介绍了顺序表的实现方法,希望对读者朋友有所帮助。