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顺序表(SequenceList)数据结构的基本操作实现详解
目录
- 一、前言
- 二、整体设计框架
- 三、函数实现
- 1. SeqListInit
- 2. SeqListDestory
- 3. SeqListCheckCapacity
- 4. SeqListPushBack(尾插)
- 5. SeqListPopBack(尾删)
- 6. SeqListPushFront(头插)
- 7. SeqListPopFront(头删)
- 8. SeqlistFind
- 9. SeqListInsert(任意位置插入)
- 9. SeqListErase(任意位置删除)
- 10. SeqListAt
- 11. SeqListSize
- 四、完整代码
- 1. test.c 测试代码
- 2. sequenceList.h 头文件
- 3. sequenceList.c 函数实现
一、前言
数据结构非常之多,后续小编会逐个更新,简单的存储数据一般有顺序表,链表(单链表和双链表),串等
创建完数据结构后不仅要存储数据,以后还需要查找数据,如果高效的进行查找也需要搜索树,哈希表等这样的结构来实现
有很多人有这样一个疑问:是先学数据结构还是先学算法?
其实数据结构和算法是不分家的,数据结构中包含一些算法,有些算法的解决又离不开数据结构,比如实现Dijkstra最短路径问题是基于Graph的数据结构实现的
二、整体设计框架
实现顺序表,我们可以分为三个文件,这样可读性更高,如果所有函数都在一个文件里会显得臃肿,其次不便于调试,之前实现 扫雷游戏也是按照图中框架来设计
- test.c专门用于函数调用、调试
- sequenceList.h 只用于函数声明
- sequenceList.c 用于函数实现
三、函数实现
首先我们看一下头文件,顺序表有哪些函数需要实现以及结构的设计。
//typedef char SeqDataType;typedef int SeqDataType;typedef struct SeqList{SeqDataType* data;int size; //当前数组有效数据个数int capacity; //总容量大小,不够则进行扩容
}SLT;void SeqListInit(SLT* list);
这里的重新定义了一个SeqDataType方便后续类型的修改,可能是int,可能是char,也可能是float类型的数据
然后接着定义了一个SeqList结构,里面的第一个成员用于数据存储,第二个size和下面的capacity不要搞混淆了,前者是表示当前有多少个有效数据个数,后者是容器说明一共能存储多少数据,如果不够则进行扩容
顺序表一般都采用动态的,因为你不知道用户需要用多少空间
1. SeqListInit
我们在 sequenceList.c 中对SeqListInit函数进行初始化
void SeqListInit(SLT* list){assert(list);list->data = NULL;list->size = 0;list->capacity = 0;
}
这里我们的函数中都需要进行一下断言,防止用这个函数的人不小心传了一个NULL进来,反之不判断deubg需要花很多时间
ps: 记得#include <assert.h>
2. SeqListDestory
用完之后记得free开辟的动态空间,并把data置空
void SeqListDestroy(SLT* s){if(s->data){free(s->data);s->data = NULL;}s->capacity = 0;s->size = 0;
}
3. SeqListCheckCapacity
我们在进行push操作之前需要确认一下容量是否为空,如果为则默认分配4个空间大小,如果不为空在原来容量基础上扩容二倍。
为什么是二倍不是三倍四倍?
这是防止开多了空间浪费,后续讲解的链表可以很好的解决这个问题
//检查容量是已满
void SeqListCheckCapacity(SLT* s){assert(s);size_t sz = s->capacity == 0 ? 4: (s->capacity)*2;if(s->size == s->capacity){SeqDataType* newSize = (SeqDataType*)realloc(s->data, sizeof(SeqDataType)*sz);if(newSize!=NULL){s->data = newSize;}else{printf("Failed to realloc \n");}}
}
4. SeqListPushBack(尾插)
此函数就直接调用SeqListCheckCapacity来检测容量大小
//尾插
void SeqListPushBack(SLT* s ,SQDataType x){assert(s);SeqListCheckCapacity(s);s->arr[s->size] = x;s->size++;
}
5. SeqListPopBack(尾删)
注意⚠️ :这里我们要判断一下size的大小,如果size已经为0了,那么必须提醒用户,如果不加这一句判断,删过头编译器是不会报错的,后续就不便于debug咯
void SeqListPopBack(SLT* s){assert(s);assert(s->size>0);s->size--;
}
6. SeqListPushFront(头插)
这里的头插需要注意数据向后挪的顺序,顺序是从最后一个数据开始向后挪动,从前开始向后挪会导致数据被覆盖
void SeqListPushFront(SLT* s, SeqDataType x){
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