【数据结构】C语言实现顺序表（超级详细）

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（）

概念及结构

（）

接口函数实现

顺序表的初始化

容量判断

 顺序表尾插

 顺序表尾删

顺序表头插

顺序表头删

顺序表查找

顺序表指定位置插入

顺序表指定位置删除

打印顺序表

销毁顺序表

顺序表完整代码

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概念及结构

顺序表作为线性表的一种，它是用一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构，一般情况下采用数组存储。在数组上完成数据的增删查改。

顺序表一般分为：

1、静态顺序表——使用定长数组进行存储元素。

#define N 100//顺序表的静态存储typedef int SLDatatype;typedef struct SeqList{SLDataType Data[N]; //定长数组int size;           //有效数据个数}SeqList;

这种存储方式在存储数据时比较有局限性，当数据存储量非常小的时候，数组长度太长，会造成空间的浪费；当数据存储量非常大的时候，数组空间可能会不够，但是这种存储方式不能进行扩容。所以在实现顺序表时，我们通常使用的是动态顺序表。这样能够提高我们的空间利用率。

2、动态顺序表——使用动态开辟的数组进行存储元素。

//顺序表的动态存储typedef int SLDatatype;typedef struct SeqList{SLDataType* Data; //定长数组int size;         //有效数据个数int capacity;     //空间容量的大小}SeqList;

接口函数实现

顺序表的初始化

//初始化链表void SLInit(SeqList* ps){assert(ps);   //判空，如果传入的空指针，后面对它进行解引用就会报错ps->data = NULL; //将data初始化为空指针ps->capacity = ps->size = 0;}

现在顺序表的初始化完成了，接下来就是顺序表的增删查改了。

在实现顺序表增加元素的函数功能前，首先我们先实现一个检查顺序表是否已经存满。如果已经存满了，那么我们就需要对它进行扩容。

容量判断

//容量判断void Check_Capacity(SeqList* ps){assert(ps);if (ps->capacity == ps->size) //判断顺序表中有效数据个数是否已经达到容量大小{int new_capacity = ps->capacity == 0 ? 4 : (ps->capacity) * 2;        //如果容量为0的话，此时就是第一次向顺序表中添加元素，capacity就设为4        //如果容量不为0，此时就是有效数据个数达到容量，就进行扩容，新容量设置为原容量的2倍SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->data, new_capacity * sizeof(SLDataType));if (tmp == NULL)  //如果扩容失败，就终止程序。{perror("ralloc fail");exit(-1);}ps->data = tmp;ps->capacity = new_capacity;}}

这里扩容使用的是realloc函数，当我们进行第一次插入的时候，ps->data指针还是空指针，这时我们也可以使用realloc，realloc函数在使用的时候，如果传入的指针是空指针，它的作用就与malloc相同。 

 顺序表尾插

//顺序表尾插void SL_PushBack(SL* ps, SLDataType x){assert(ps);Check_Capacity(ps);ps->data[ps->size] = x;ps->size++;}

 顺序表尾删

//顺序表尾删void SL_PopBack(SL* ps){assert(ps);assert(ps->size > 0); //如果顺序表中已经没有元素，那么就不用进行删除，所以                          //这里需要检查顺序表中是否还有元素。ps->size--;}

 无论是尾删还是头删，都要对顺序表进行检查表中是否还有元素。

顺序表头插

//顺序表头插void SL_PushFront(SL* ps, SLDataType x){assert(ps);Check_Capacity(ps); //检查容量    //将所有数据向后移动一位for (int i = ps->size - 1; i >= 0; i--){ps->data[i + 1] = ps->data[i];}ps->data[0] = x;ps->size++;}

头插时不仅要对容量进行检查，同时，我们也要将数据向后移动一位再进行插入操作，不然会造成数据丢失。

顺序表头删

//顺序表头删void SL_PopFront(SL* ps){assert(ps);    //如果顺序表中只有一个数据，那么直接将数据个数-1    //如果对数据进行挪动，会造成越界if (ps->size == 1){ps->size--;return;}    如果数据个数不为1，就将数据中第2个到最后一个都往前移动一位for (int i = 1; i size; i++){ps->data[i - 1] = ps->data[i];}ps->size--;}

顺序表查找

//顺序表查找int SL_Find(SeqList* ps, SLDataType x){assert(ps);for (int i = 0; i size; i++){if (ps->data[i] == x){            //找到就返回下标return i;}}    //找不到就返回-1return -1;}

顺序表指定位置插入

//顺序表指定位置插入void SL_Insert(SeqList* ps, int pos, SLDataType x){assert(ps);    //判定pos是否合法assert(pos size);assert(pos >= 0);Check_Capacity(ps); //检查容量是否够用    //将pos位置后的元素全部都向后移动一位for (int i = ps->size-1; i >= pos; i--){ps->data[i + 1] = ps->data[i];}ps->data[pos] = x;ps->size++;}

顺序表指定位置删除

//顺序表指定位置删除void SL_Erase(SeqList* ps, int pos){assert(ps);    //检查pos位置是否合法assert(pos >= 0);assert(pos size);    //将pos位置后面的元素全都向前移动一位for (int i = pos; i size; i++){ps->data[i] = ps->data[i + 1];}ps->size--;}

有了顺序表指定位置的插入和删除后，我们就可以对尾插尾删、头插头删进行改写：

//尾插void SL_PushBack(SeqList* ps, SLDataType x){SL_Insert(ps, ps->size, x);}//尾删void SL_PopBack(SeqList* ps){SL_Erase(ps, ps->size - 1);}//头插void SL_PushFront(SeqList* ps, SLDataType x){SL_Insert(ps, 0, x);}//头删void SL_PopFront(SeqList* ps){SL_Erase(ps,0);}

打印顺序表

//打印顺序表void SLPrint(SeqList* ps){assert(ps);for (int i = 0; i size; i++){printf("%d ", ps->data[i]);}printf("\n");}

销毁顺序表

//销毁顺序表void SL_Destroy(SeqList* ps){assert(ps);free(ps->data);ps->data = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;}

顺序表完整代码

SeqList.h

#pragma once#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include #include #include typedef int SLDataType;typedef struct SeqList{SLDataType* data;int size;int capacity;}SeqList;//初始化顺序表void SLInit(SeqList* ps);//删除顺序表void SL_Destroy(SeqList* ps);//打印顺序表void SLPrint(SeqList* ps);//检查容量void Check_Capacity(SeqList* ps);//尾插尾删void SL_PushBack(SeqList* ps,SLDataType x);void SL_PopBack(SeqList* ps);//头插头删void SL_PushFront(SeqList* ps, SLDataType x);void SL_PopFront(SeqList* ps);//顺序表查找int SL_Find(SeqList* ps, SLDataType x);//顺序表指定位置插入void SL_Insert(SeqList* ps, int pos, SLDataType x);//顺序表指定位置删除void SL_Erase(SeqList* ps, int pos);

SeqList.c

#include "SeqList.h"void SLInit(SeqList* ps){assert(ps);  ps->data = NULL; ps->capacity = ps->size = 0;}void SL_Destroy(SeqList* ps){assert(ps);free(ps->data);ps->data = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;}void SLPrint(SeqList* ps){assert(ps);for (int i = 0; i size; i++){printf("%d ", ps->data[i]);}printf("\n");}void Check_Capacity(SeqList* ps){assert(ps);if (ps->capacity == ps->size) {int new_capacity = ps->capacity == 0 ? 4 : (ps->capacity) * 2;SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->data, new_capacity * sizeof(SLDataType));if (tmp == NULL){perror("ralloc fail");exit(-1);}ps->data = tmp;ps->capacity = new_capacity;}}void SL_PushBack(SeqList* ps, SLDataType x){//assert(ps);//Check_Capacity(ps);//ps->a[ps->size] = x;//ps->size++;SL_Insert(ps, ps->size, x);}void SL_PopBack(SeqList* ps){//assert(ps);//assert(ps->size > 0);//ps->size--;SL_Erase(ps, ps->size - 1);}void SL_PushFront(SeqList* ps, SLDataType x){//assert(ps);//Check_Capacity(ps);//for (int i = ps->size - 1; i >= 0; i--)//{//ps->a[i + 1] = ps->a[i];//}//ps->a[0] = x;//ps->size++;SL_Insert(ps, 0, x);}void SL_PopFront(SeqList* ps){//assert(ps);//if (ps->size == 1)//{//ps->size--;//return;//}//for (int i = 1; i size; i++)//{//ps->data[i - 1] = ps->data[i];//}//ps->size--;SL_Erase(ps,0);}int SL_Find(SeqList* ps, SLDataType x){assert(ps);for (int i = 0; i size; i++){if (ps->data[i] == x){return i;}}return -1;}void SL_Insert(SeqList* ps, int pos, SLDataType x){assert(ps);assert(pos size);assert(pos >= 0);Check_Capacity(ps);for (int i = ps->size-1; i >= pos; i--){ps->data[i + 1] = ps->data[i];}ps->data[pos] = x;ps->size++;}void SL_Erase(SeqList* ps, int pos){assert(ps);assert(pos >= 0);assert(pos size);for (int i = pos; i size; i++){ps->data[i] = ps->data[i + 1];}ps->size--;}