C語言超詳細講解數(shù)據(jù)結構中的線性表
前言
計算機專業(yè)都逃不了數(shù)據(jù)結構這門課，而這門課無疑比較難理解，所以結合我所學知識，我準備對順序表做一個詳細的解答，為了避免代碼過長，采用分文件編寫的形式，不僅可以讓代碼干凈利落還能提高代碼可讀性，先解釋部分代碼的含義，最后放上代碼實現(xiàn)和效果圖，讓我們開始操作吧?。。?/p>
一、分文件編寫
1、分文件編寫概念
在Visual Stdio 編譯器中我們可以通過創(chuàng)建.h頭文件和.cpp源文件來實現(xiàn)程序運行，使代碼更美觀，可讀性高，如圖所示：
SqList.h 頭文件 和 Sq.List.cpp 源文件分別存放全局變量、結構體及函數(shù)的聲明 和 對應函數(shù)的完整實現(xiàn)代碼。我們需要注意的是頭文件和源文件的名稱要一致，而且源文件要引用頭文件（#include"SqList.h")，使用""而不用<>的原因是頭文件是我們自己寫的，只能用""引用。
2、代碼展示
SqList.cpp內容如下：
tips: #pragma once 代碼是為了避免重復引入頭文件，我們稍作記憶即可
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#define LIST_INIT_SIZE 10
#define LISTINCREMENT 10
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef struct SqList {
int* elem;
int len;
int size;
}SqList;
int InitList_Sq(struct SqList* L);//初始化順序表
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e);// 向順序表中插入數(shù)據(jù)
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e);//刪除順序表中的數(shù)據(jù)
void ListShow_Sq(struct SqList* L, const char* s);//輸出順序表中的數(shù)據(jù)
void DestroyList(SqList* L);//銷毀表SqList.cpp部分內容如下：
#include"SqList.h"
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}二、動態(tài)分布內存malloc
1、初識malloc
C語言中malloc是動態(tài)內存分配函數(shù)。
函數(shù)原型：void *malloc(unsigned int num_bytes);
參數(shù)：num_bytes 是無符號整型，用于表示分配的字節(jié)數(shù)。
返回值：如果分配成功則返回指向被分配內存的指針(此存儲區(qū)中的初始值不確定)，否則返回空指針NULL。void* 表示未確定類型的指針，void *可以指向任何類型的數(shù)據(jù)，更明確的說是指申請內存空間時還不知道用戶是用這段空間來存儲什么類型的數(shù)據(jù)（比如是char還是int等等）
2、使用方法
typedef struct SqList {
int* elem;
int len;
int size;
}SqList;
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}我們可以看到此行代碼"L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));"這里的L->elem就是形參結構體變量L調用int * elem 屬性，因此malloc需要返回（int *）類型的指針，同時malloc右邊括號放的是內存空間，大小就是宏定義的數(shù)值乘以整型(int)所占字節(jié)數(shù)，在這里說白了就是10*4個字節(jié)。模板可以這樣看：(分配類型 *)malloc(分配元素個數(shù) *sizeof(分配類型)) 如果成功，則返回該空間首地址，該空間沒有初始化，如果失敗，則返回0
三、創(chuàng)建鏈表并進行增刪操作
1、初始化鏈表
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}
首先為 int*elem分配內存空間，如果失敗返回零，成功就返回內存空間首地址，并把鏈表長度置為零，鏈表最大長度設為 LIST_INIT_SIZE（大小為10）
2、在鏈表中增加數(shù)據(jù)
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e)
{
if (i<0 || i>L->len)
return ERROR;
if (L->len >= L->size) {
int* newbase = (int*)realloc(L->elem,
(LIST_INIT_SIZE + LISTINCREMENT) * sizeof(int));
if (!newbase)exit(0);
L->size += LISTINCREMENT;
}
int* q = &(L->elem[i]);
*q = e;
L->len++;
return OK;
}形參 i 對應L->len 也就是初始長度 ,e 對應插入的值,只看第一個if條件我們會覺得條件永遠成立，實際上下面插入數(shù)據(jù)后會進行加一操作，因此插入數(shù)據(jù)只能挨個插入;第二個if不難理解，如果鏈表長度達到最大長度，進行空間擴容，從而可以插入更多數(shù)據(jù)；后面其實是尾插法，讓*q指向鏈表的最后一個位置，把數(shù)據(jù)放到里面，然后長度加一，插入數(shù)據(jù)結束。
3、刪除鏈表中指定位置數(shù)據(jù)
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e) {
if (i<1 || i>L->len) return ERROR;
int* p = &(L->elem[i - 1]);
*e = *p;
int* q = L->elem + L->len - 1;
for (++p; p <= q; ++p)
*(p - 1) = *p;
L->len--;
return OK;
}這里 i 代表鏈表中的位置，*e 是該位置的數(shù)據(jù)，這樣我們就能知道刪除元素的值了，然后我定義*q為鏈表中最后一個元素的地址，隨后重復讓鏈表刪除位置后的元素前移，最后鏈表總長度減一，刪除結束。修改鏈表利用插入和刪除操作結合就可以完成，這里沒有單獨定義方法，具體內容會在下面的總代碼體現(xiàn)。
四、代碼展示與運行效果
1、代碼展示
//1、SqList.h:
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#define LIST_INIT_SIZE 10
#define LISTINCREMENT 10
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef struct SqList {
int* elem;
int len;
int size;
}SqList;
int InitList_Sq(struct SqList* L);//初始化順序表
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e);// 向順序表中插入數(shù)據(jù)
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e);//刪除順序表中的數(shù)據(jù)
void ListShow_Sq(struct SqList* L, const char* s);//輸出順序表中的數(shù)據(jù)
void DestroyList(SqList* L);//銷毀表
//2、SqList.cpp
#include"SqList.h"
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e)
{
if (i<0 || i>L->len)
return ERROR;
if (L->len >= L->size) {
int* newbase = (int*)realloc(L->elem, (LIST_INIT_SIZE + LISTINCREMENT) * sizeof(int));
if (!newbase)exit(0);
L->size += LISTINCREMENT;
}
int* q = &(L->elem[i]);
*q = e;
L->len++;
return OK;
}
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e) {
if (i<1 || i>L->len) return ERROR;
int* p = &(L->elem[i - 1]);
*e = *p;
int* q = L->elem + L->len - 1;
for (++p; p <= q; ++p)
*(p - 1) = *p;
L->len--;
return OK;
}
void ListShow_Sq(struct SqList* L, const char* s) {
printf("%s", s);
int i;
for (i = 0; i < L->len; i++) {
printf("%d ", L->elem[i]);
}
putchar('\n');
}
void DestroyList(SqList* L)
{
free(L->elem);
L->elem = NULL;
L->len = 0;
L->size = 0;
}
//3、鏈表操作.cpp
#include"SqList.h"
void mainview_user()//界面函數(shù)
{
struct SqList L;
InitList_Sq(&L);
int c;
printf(" ------------------------------------\n");
printf(" |**********線性表***************|\n");
printf(" |********1 輸入數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********2 查看數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********3 刪除數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********4 改數(shù)據(jù) *********|\n");
printf(" |********5 插入數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********0 退出系統(tǒng)***********|\n");
printf(" ------------------------------------\n");
printf("\n");
while (1)
{
printf("請選擇：");
scanf_s("%d", &c);
switch (c)
{
case 1: {
int n = 0;
printf("輸入要插入的數(shù)據(jù)個數(shù)：");
scanf_s("%d",&n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
int t;
scanf_s("%d", &t);
ListInsert_Sq(&L, L.len, t);
}
}break;
case 2: {
ListShow_Sq(&L, "現(xiàn)在的數(shù)據(jù)為：");
system("pause"); break;
}
case 3: {
int s, v;
printf("請輸入數(shù)據(jù)刪除的位置s ：");
scanf_s("%d", &s);
if (ListDelete_Sq(&L, s, &v))
printf("刪除成功.刪除的數(shù)據(jù)是：%d\n", v);
else
printf("刪除失敗.位置有誤.");
break;
}
case 4: {
printf("請輸入想要修改的位置:");
int s, v;
scanf_s("%d", &s);
if (s<1 || s>L.len)
printf("數(shù)據(jù)非法");
else {
ListDelete_Sq(&L, s, &v);
printf("請輸入修改的數(shù)據(jù):");
scanf_s("%d", &v);
ListInsert_Sq(&L, s-1, v);
ListShow_Sq(&L, "修改后為：");
}
break;
case 5: {
int i, b;
printf("輸入插入的位置:");
scanf_s("%d", &i);
if (i<1 || i>L.len)
printf("數(shù)據(jù)非法");
else {
printf("插入的元素:");
scanf_s("%d", &b);
ListInsert_Sq(&L, i, b);
ListShow_Sq(&L, "插入后的數(shù)據(jù)為：");
break;
}
}
case 0: {
DestroyList(&L);
return;
}
default:printf("輸入錯誤，請重新輸入!\n"); system("pause"); printf("請重新選擇："); scanf_s("%d", &c);
}
system("PAUSE");
}
}
}
int main()
{
mainview_user();
}2、運行效果
總結
這個案例充分包含了結構體與函數(shù)、指針、地址傳遞、鏈表的知識，非常適合大家的進階，何不靜下心來自己來實現(xiàn)這個程序呢，有什么問題一定私信我，我也不敢確保這個程序沒有bug，如果有高見，共同交流，進步，感謝支持?。?！
到此這篇關于C語言超詳細講解數(shù)據(jù)結構中的線性表的文章就介紹到這了,更多相關C語言線性表內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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