C語言如何實(shí)現(xiàn)順序表(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))
以下是我們需要實(shí)現(xiàn)的順序表的功能。
以下是寫在SeqList.h中的內(nèi)容,我們將全部需要聲明的內(nèi)容放在此處
pragma once
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int SLDateType;
typedef struct SeqList
{
SLDateType* a;
size_t size;// 當(dāng)前存儲的數(shù)據(jù)個數(shù)
size_t capacity; //允許的最大容量
}SeqList;
// 對數(shù)據(jù)的管理:增刪查改
void SeqListInit(SeqList* ps);//初始化順序表
void SeqListDestory(SeqList* ps);//摧毀順序表
void SLCheckCapacity(SeqList * ps);//檢查空間是否充足
void SeqListPrint(SeqList* ps);//打印列表中的所有元素的值
void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDateType x);//在表尾插入數(shù)據(jù)
void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDateType x);//在表頭位置插入數(shù)組
void SeqListPopFront(SeqList* ps);//彈出列表的首個元素
void SeqListPopBack(SeqList* ps);//彈出列表的尾元素
// 順序表查找
int SeqListFind(SeqList* ps, SLDateType x);
// 順序表在pos位置插入x
void SeqListInsert(SeqList* ps, size_t pos, SLDateType x);
// 順序表刪除pos位置的值
void SeqListErase(SeqList* ps, size_t pos);接下來我們來實(shí)現(xiàn)函數(shù)具體的功能
以下代碼是寫在SeqList.c中的內(nèi)容
一、初始化順序表
這里我們用assert判斷ps是否為NULL,也就是我們的順序表是否創(chuàng)建成功。
如果創(chuàng)建成功,我們就將順序表中的數(shù)組,當(dāng)前的元素個數(shù),順序表的大小初始化。
并且打印初始化成功來提示我們完成了初始化。
#include"SeqList.h"
void SeqListInit(SeqList* ps)
{
assert(ps);
ps->a=NULL;
ps->capacity=0;
ps->size=0;
printf("初始化列表成功\n");
}二、從表尾插入元素
在用assert實(shí)現(xiàn)斷言之后,我們用(四)中的函數(shù)功能檢查ps當(dāng)前的空間是否充足,在空間充足之后,我們在順序表的表尾添加我們的新元素。
void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDateType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
ps->a[ps->size]=x;
ps->size++;
printf("已成功添加至表尾\n");
}三、打印順序表
在斷言之后,我們按照順序挨個打印順序表中的元素。
void SeqListPrint(SeqList* ps)
{
assert(ps);
for(int i=0;i<ps->capacity;i++)
{
printf("%d\t",ps->a[i]);
}
printf("\n");
printf("成功打印\n");
}四、檢查順序表的空間是否充足
當(dāng)我們判斷當(dāng)前的已經(jīng)含有的元素個數(shù)和總的存儲空間大小相同的時候,先判斷當(dāng)前元素大小是不是0,如果是0,我們就將新的元素個數(shù)賦值為4,如果不是0,也就是不是初始化之后,我們將我們的元素個數(shù)×2。
當(dāng)然,我們的realloc函數(shù)存在開辟空間失敗的問題,我們需要進(jìn)行一定的判斷。
void SLCheckCapacity(SeqList * ps)
{
if (ps->size == ps->capacity)
{
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
SLDateType* tmp = (SLDateType*)realloc(ps->a, newCapacity*sizeof(SLDateType));
if (tmp == NULL)
{
printf("realloc fail\n");
//exit(-1);
return;
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newCapacity;
}
}五、在順序表表首插入元素
我們需要先將順序表中的每個元素后移一位,然后在表首的位置插入我們需要插入的元素。
void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDateType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
for(int end=ps->size;end>=0;end--)
{
ps->a[end+1]=ps->a[end];
}
ps->a[0]=x;
printf("在表首元素插入成功\n");
}六、摧毀數(shù)據(jù)表
摧毀數(shù)據(jù)表我們需要將數(shù)據(jù)表的數(shù)組指針置空,將其中的元素個數(shù)和大小全部賦零。
void SeqListDestory(SeqList* ps)
{
assert(ps);
ps->a=NULL;
ps->capacity=0;
ps->size=0;
printf("摧毀列表成功\n");
}七、彈出順序表的首元素
將首元素彈出并且打印之后,我們將首元素之后的元素每一個元素往前移動。
void SeqListPopFront(SeqList* ps)
{
assert(ps);
if(ps->a[0]!=NULL)
{
int temp=ps->a[0];
printf("數(shù)組的首元素是%d,已成功從列表中彈出\n",temp);
for(int i=0;i<ps->capacity-1;i++)
{
ps->a[i]=ps->a[i+1];
}
ps->capacity-=1;
}
else
{
printf("當(dāng)前列表為空,無法彈出首元素\n");
}
}八、彈出順序表的表尾元素
將表尾的元素打印,并且將總的元素個數(shù)-1
void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{
assert(ps);
printf("數(shù)組的尾元素是%d,已成功從列表中彈出\n",ps->a[ps->capacity-1]);
ps->capacity-=1;
}九、查找順序表中的元素,并返回第一次出現(xiàn)的位置
我們采用for循環(huán)的形式查找順序表中指定元素的位置,然后返回其下標(biāo)。
int SeqListFind(SeqList* ps, SLDateType x)
{
assert(ps);
for(int i=0;i<ps->capacity;i++)
{
if(ps->a[i]==x)
{
printf("在順序表的%d位置(此處為真實(shí)位置-1)查找到了%d元素\n",i,x);
return i;
}
}
printf("查找不到該元素\n");
return -1;
}十、在指定位置插入元素
在指定位置插入元素,我們需要將指定位置之后的元素后移一位,為我們的指定位置的元素騰出空間,然后將我們的元素插入。
void SeqListInsert(SeqList* ps, size_t pos, SLDateType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
//檢查空間
ps->capacity++;
SLCheckCapacity(ps);
for(int end=ps->size;end>=pos;end--)
{
ps->a[end]=ps->a[end-1];
}
ps->a[pos-1]=x;
printf("已經(jīng)在列表的%d位置成功插入%d元素\n",pos,x);
}十一、刪除指定位置的元素
我們將指定位置之后的元素挨個往前移動,就能夠刪除指定位置的元素。
void SeqListErase(SeqList* ps, size_t pos)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
for(int i=pos;i<ps->capacity-1;i++)
{
ps->a[i-1]=ps->a[i];
}
ps->capacity--;
printf("已經(jīng)成功刪除列表%d位置處的元素\n",pos);
}接下來就是我們的測試代碼
以下代碼寫在test.c文件中
#include "SeqList.h"
int main() {
SeqList sl;
SeqListInit(&sl);
SeqListPushBack(&sl,10);
SeqListPushBack(&sl,1);
SeqListPushBack(&sl,20);
SeqListPushBack(&sl,30);
SeqListPushFront(&sl, 8);
SeqListPrint(&sl);
SeqListPopFront(&sl);
SeqListPrint(&sl);
printf("%d",sl.capacity);
SeqListPopBack(&sl);
SeqListPrint(&sl);
SeqListFind(&sl,0);
SeqListInsert(&sl,4, 10);
SeqListPrint(&sl);
SeqListErase(&sl,3);
SeqListPrint(&sl);
SeqListDestory(&sl);
printf("程序已完成執(zhí)行");
return 0;
}
以下是SeqList.c中代碼的合集
//
// Created by 楊凱亮 on 2022/4/22.
//
#include"SeqList.h"
void SeqListInit(SeqList* ps)
{
assert(ps);
ps->a=NULL;
ps->capacity=0;
ps->size=0;
printf("初始化列表成功\n");
}
void SeqListPushBack(SeqList* ps, SLDateType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
ps->a[ps->size]=x;
ps->size++;
printf("已成功添加至表尾\n");
}
void SeqListPrint(SeqList* ps)
{
assert(ps);
for(int i=0;i<ps->capacity;i++)
{
printf("%d\t",ps->a[i]);
}
printf("\n");
printf("成功打印\n");
}
void SLCheckCapacity(SeqList * ps)
{
if (ps->size == ps->capacity)
{
int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
SLDateType* tmp = (SLDateType*)realloc(ps->a, newCapacity*sizeof(SLDateType));
if (tmp == NULL)
{
printf("realloc fail\n");
//exit(-1);
return;
}
ps->a = tmp;
ps->capacity = newCapacity;
}
}
void SeqListPushFront(SeqList* ps, SLDateType x)
{
assert(ps);
SLCheckCapacity(ps);
for(int end=ps->size;end>=0;end--)
{
ps->a[end+1]=ps->a[end];
}
ps->a[0]=x;
printf("在表首元素插入成功\n");
}
void SeqListDestory(SeqList* ps)
{
assert(ps);
ps->a=NULL;
ps->capacity=0;
ps->size=0;
printf("摧毀列表成功\n");
}
void SeqListPopFront(SeqList* ps)
{
assert(ps);
if(ps->a[0]!=NULL)
{
int temp=ps->a[0];
printf("數(shù)組的首元素是%d,已成功從列表中彈出\n",temp);
for(int i=0;i<ps->capacity-1;i++)
{
ps->a[i]=ps->a[i+1];
}
ps->capacity-=1;
}
else
{
printf("當(dāng)前列表為空,無法彈出首元素\n");
}
}
void SeqListPopBack(SeqList* ps)
{
assert(ps);
printf("數(shù)組的尾元素是%d,已成功從列表中彈出\n",ps->a[ps->capacity-1]);
ps->capacity-=1;
}
int SeqListFind(SeqList* ps, SLDateType x)
{
assert(ps);
for(int i=0;i<ps->capacity;i++)
{
if(ps->a[i]==x)
{
printf("在順序表的%d位置(此處為真實(shí)位置-1)查找到了%d元素\n",i,x);
return i;
}
}
printf("查找不到該元素\n");
return -1;
}
void SeqListInsert(SeqList* ps, size_t pos, SLDateType x)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
//檢查空間
ps->capacity++;
SLCheckCapacity(ps);
for(int end=ps->size;end>=pos;end--)
{
ps->a[end]=ps->a[end-1];
}
ps->a[pos-1]=x;
printf("已經(jīng)在列表的%d位置成功插入%d元素\n",pos,x);
}
void SeqListErase(SeqList* ps, size_t pos)
{
assert(ps);
assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);
for(int i=pos;i<ps->capacity-1;i++)
{
ps->a[i-1]=ps->a[i];
}
ps->capacity--;
printf("已經(jīng)成功刪除列表%d位置處的元素\n",pos);
}總結(jié)
以上為個人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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