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看完這篇文章還不會順序表和鏈表，請寄刀片給我

2021-08-14 07:52:19 其他

文章目錄

    • 一、線性表
    • 二、順序表
      • 💦 順序表的概念和結構
      • 💦 順序表各介面實作 (動圖分析)
    • 三、鏈表
      • 💦 鏈表的概念和結構
      • 💦 鏈表的分類
      • 💦 單鏈表各介面實作 (動圖分析）
    • 四、順序表和鏈表的區別和聯系

一、線性表

線性表(linear list )是n個具有相同特性的資料元素的有限序列，線性表是一種在實際中廣泛使用的資料結構，常見的線性表:順序表、鏈表、堆疊、佇列、字串...
線性表在邏輯上是線性結構，也就說是連續的一條直線，但是在物理結構上并不一定是連續的，線性表在物理上存盤時，通常以陣列和鏈式結構的形式存盤，

在這里插入圖片描述

二、順序表

💦 順序表的概念和結構

順序表是用一段物理地址連續的存盤單元依次存盤資料元素的線性結構，一般情況下采用陣列存盤，在陣列上完成資料的增刪查改，

靜態順序表：使用定長陣列存盤
缺點就是小了不夠用，大了浪費
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動態順序表：使用動態開辟的陣列存盤
可根據自己的需要調整大小
在這里插入圖片描述

💦 順序表各介面實作 (動圖分析)

靜態順序表只適用于確定知道需要存多少資料的場景，靜態順序表的定長陣列導致N固定了，空間開多了浪費，開少了不夠用，所以現實中基本都是使用動態順序表，根據需要動態的分配空間大小，所以下面我們實作動態順序表以及增刪查改等功能

這里新建三個檔案：
1?? SeqList.h檔案，用于函式宣告

2?? SeqList.c檔案，用于函式的定義

3?? Test.c檔案，用于測驗函式

? 介面1：定義結構體SLT

typedef int SQDataType;
typedef struct SeqList
{
	SQDataType* a;//指向動態開辟的空間
	int size;//有效資料個數
	int capacity;//當前容量
}SLT;

? 介面2：初始化結構體 (SeqListInit)

函式原型：
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函式實作：

void SeqListInit(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	psl->a = NULL;
	psl->size = psl->capacity = 0;
}

📐 測驗
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? 介面3：檢查容量 (SeqListCheckCapcity)

函式原型：
在這里插入圖片描述
函式實作：

void SeqListCheckCapcity(SLT* psl)
{
	//一般情況為了避免頻繁插入資料而增容，或者一下開辟很大的空間，我們一般是每次增容2倍
	assert(psl);
	if (psl->size == psl->capacity)
	{
		//第一次是增容4*sizeof(SQDataType)
		size_t newcapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : psl->capacity * 2;
		int* temp = (SQDataType*)realloc(psl->a, newcapacity * sizeof(SQDataType));
		if (temp != NULL)
			psl->a = temp;
		else
			return;
		psl->capacity = newcapacity;
	}
}

📐 測驗
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? 介面4：指定位置插入資料 (SeqListInser)
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函式原型

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函式實作

void SeqListInser(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	//因為pos是size_t型別的，所以不用斷言它是否小于0了，不過還是建議加上
	assert(pos > 0 && pos <= psl->size + 1);
	//判斷是否要增容
	SeqListCheckCapcity(psl);
	int start = pos - 1;
	int end = psl->size - 1;
	while (start <= end)
	{
		psl->a[end + 1] = psl->a[end];
		end--;
	}
	psl->a[pos - 1] = x;
	psl->size++;
}

📐 測驗
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? 介面5：輸出資料 (SeqListPrint)

函式原型
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函式實作

void SeqListPrint(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < psl->size; i++)
	{
		printf("%d ", psl->a[i]);
	}
	printf("\n");
}

📐 測驗
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? 介面6：尾插 (SeqListPushBack)

函式原型
在這里插入圖片描述
函式實作

void SeqListPushBack(SLT* psl, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	//根據分析尾部插入的話，傳size+1吻合SeqListInser函式
	SeqListInser(psl, psl->size + 1, x);
}

📐 測驗
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? 介面7：頭插 (SeqListPushFront)

函式原型
在這里插入圖片描述

函式實作

void SeqListPushFront(SLT* psl, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	SeqListInser(psl, 1, x);//根據分析頭部插入的話，傳1吻合SeqListInser函式
}

📐 測驗
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? 介面8：指定位置洗掉資料 (SeqListErase)

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函式原型
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函式實作

void SeqListErase(SLT* psl, size_t pos)
{
	assert(psl);
	//因為pos是size_t型別的，所以不用斷言它是否小于0了，不過還是建議加上
	assert(pos > 0 && pos <= psl->size);
	size_t start = pos - 1;
	while (start < psl->size - 1)	
	{
		psl->a[start] = psl->a[start + 1];	
		start++;
	}
	psl->size--;
}

📐 測驗
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? 介面9：尾刪 (SeqListPopBack)

函式原型

在這里插入圖片描述

函式實作

void SeqListPopBack(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	SeqListErase(psl, psl->size);
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述

? 介面10：頭刪 (SeqListPopFront)

函式原型

在這里插入圖片描述

函式實作

void SeqListPopFront(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	SeqListErase(psl, 1);
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述

? 介面11：查找 (SeqListFind)

函式原型

在這里插入圖片描述

函式實作

//找到回傳下標，找不到回傳-1
int SeqListFind(SLT* psl, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < psl->size; i++)
	{
		if (psl->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

📐 測驗
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? 介面12：統計 (SeqListSize)

函式原型

在這里插入圖片描述

函式資訊

size_t SeqListSize(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	return psl->size;
}

📐 測驗

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? 介面13：修改 (SeqListAt)

函式原型

在這里插入圖片描述

函式實作

size_t SeqListAt(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	assert(pos > 0 && pos <= psl->size);
	psl->a[pos - 1] = x;	
}

📐 測驗
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? 介面14：銷毀 (SeqListDestory)

函式原型
在這里插入圖片描述

函式實作

void SeqListDestory(SLT* psl)	
{
	assert(psl);
	if (psl->a)
	{
		free(psl->a);
		psl->a = NULL;
	}
	psl->size = psl->capacity = 0;
}

📐 測驗
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📝 完整代碼

SeqList.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

typedef int SQDataType;
typedef struct SeqList
{
	SQDataType* a;//指向動態開辟的空間
	int size;//有效資料個數
	int capacity;//當前容量
}SLT;

//初始化
void SeqListInit(SLT* psl);
//檢查容量
void SeqListCheckCapcity(SLT* psl);
//尾部插入
void SeqListPushBack(SLT* psl, SQDataType x);
//頭部插入
void SeqListPushFront(SLT* psl, SQDataType x);
//尾部洗掉
void SeqListPopBack(SLT* psl);
//頭部洗掉
void SeqListPopFront(SLT* psl);
//顯示
void SeqListPrint(SLT* psl); 
//查找
int SeqListFind(SLT* psl, SQDataType x);	
//從某個值的位置插入
void SeqListInser(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x);
//從某個值的位置洗掉	
void SeqListErase(SLT* psl, size_t pos);
//統計當前有多少資料 - 不要認為這樣沒必要，這是規范的操作
size_t SeqListSize(SLT* psl);
//修改
size_t SeqListAt(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x);
//銷毀
void SeqListDestory(SLT* psl);

SeqList.c

#include"SeqList.h"
//初始化
void SeqListInit(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	psl->a = NULL;
	psl->size = psl->capacity = 0;
}
//檢查容量
void SeqListCheckCapcity(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	//檢查容量以決定要不要增容 - 2倍增容(一般情況為了避免頻繁插入資料增容，或者一下開辟很大的空間，我們一般是每次增容2倍
	if (psl->size == psl->capacity)
	{
		size_t newcapacity = psl->capacity == 0 ? 4 : psl->capacity * 2;
		int* temp = (SQDataType*)realloc(psl->a, newcapacity * sizeof(SQDataType));
		if (temp != NULL)
			psl->a = temp;
		else
			return;
		psl->capacity = newcapacity;
	}
}
//尾部插入
void SeqListPushBack(SLT* psl, SQDataType x)
{
	/*assert(psl);
	SeqListCheckCapcity(psl);
	psl->a[psl->size] = x;
	psl->size++;*/
	assert(psl);
	SeqListInser(psl, psl->size + 1, x);//根據分析尾部插入的話，傳size+1吻合SeqListInser函式
}
//頭部插入
void SeqListPushFront(SLT* psl, SQDataType x)
{
	//assert(psl);
	//SeqListCheckCapcity(psl);
	挪動資料
	//int end = psl->size - 1;
	//while (end >= 0)
	//{
	//	psl->a[end + 1] = psl->a[end];
	//	--end;
	//}
	//psl->a[0] = x;
	//psl->size++;

	assert(psl);
	SeqListInser(psl, 1, x);//根據分析頭部插入的話，傳1吻合SeqListInser函式

}
//尾部洗掉
void SeqListPopBack(SLT* psl)
{
	//assert(psl);
	//assert(psl->size > 0);//如果沒有資料就報錯
	//psl->size--;

	assert(psl);
	SeqListErase(psl, psl->size);
}
//頭部洗掉
void SeqListPopFront(SLT* psl)
{
	//assert(psl);
	//assert(psl->size > 0);//如果沒有資料就報錯
	//int start = 0;
	//while (start < psl->size - 1)
	//{
	//	psl->a[start] = psl->a[start + 1];
	//	start++;
	//}
	//psl->size--;	 

	assert(psl);
	SeqListErase(psl, 1);
}
//顯示資料
void SeqListPrint(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < psl->size; i++)
	{
		printf("%d ", psl->a[i]);
	}
	printf("\n");
}
//銷毀
void SeqListDestory(SLT* psl)	
{
	assert(psl);
	if (psl->a)
	{
		free(psl->a);
		psl->a = NULL;
	}
	psl->size = psl->capacity = 0;
}
//查找 - 找到回傳下標，找不到回傳-1
int SeqListFind(SLT* psl, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < psl->size; i++)
	{
		if (psl->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}
//從某個位置插入，但是區間只能在第1個元素之前1個元素到最后1個元素之后1個元素
void SeqListInser(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	assert(pos > 0 && pos <= psl->size + 1);//因為pos是size_t型別的，所以不用斷言它是否小于0了，不過還是建議加上
	SeqListCheckCapcity(psl);
	int start = pos - 1;
	int end = psl->size - 1;
	while (start <= end)
	{
		psl->a[end + 1] = psl->a[end];
		end--;
	}
	psl->a[pos - 1] = x;
	psl->size++;
}
//從某個位置的值洗掉	
void SeqListErase(SLT* psl, size_t pos)
{
	assert(psl);
	assert(pos > 0 && pos <= psl->size);//因為pos是size_t型別的，所以不用斷言它是否小于0了，不過還是建議加上
	size_t start = pos - 1;
	while (start < psl->size - 1)	
	{
		psl->a[start] = psl->a[start + 1];	
		start++;
	}
	psl->size--;
}
//統計當前有多少資料 - 其實不要認為這樣沒必要，這是一些規范的基本操作
size_t SeqListSize(SLT* psl)
{
	assert(psl);
	return psl->size;
}
//修改
size_t SeqListAt(SLT* psl, size_t pos, SQDataType x)
{
	assert(psl);
	assert(pos > 0 && pos <= psl->size);
	psl->a[pos - 1] = x;	
}

Test.c

#include"SeqList.h"
void TestSeqList1()
{
	SLT s;
	//初始化
	SeqListInit(&s);
	//尾插
	SeqListPushBack(&s, 1);
	SeqListPushBack(&s, 2);
	SeqListPushBack(&s, 3);
	SeqListPushBack(&s, 4);
	SeqListPushBack(&s, 5);
	SeqListPushBack(&s, 6);
	SeqListPrint(&s);//顯示資料
	//頭插
	SeqListPushFront(&s, -1);
	SeqListPushFront(&s, -2);
	SeqListPushFront(&s, -3);
	SeqListPrint(&s);//顯示資料
	//從某個值的位置插入
	SeqListInser(&s, 1, -4);
	SeqListPrint(&s);//顯示資料
	//尾刪
	SeqListPopBack(&s);
	SeqListPrint(&s);//顯示資料
	//頭刪
	SeqListPopFront(&s);
	SeqListPrint(&s);//顯示資料
	從某個值的位置洗掉	
	SeqListErase(&s, 8);
	SeqListPrint(&s);//顯示資料
	//修改
	SeqListAt(&s, 1, 3);	
	SeqListPrint(&s);//顯示資料
	//查找 - 找到回傳下標，找不到回傳-1
	printf("%d\n", SeqListFind(&s, 2));
	//統計
	printf("%d\n", SeqListSize(&s));
	//銷毀
	SeqListDestory(&s);
}

int main()
{
	//當然也可以寫一個選單，這里就不寫了，但這里有幾個注意的點：建議先寫函式模塊，測驗完后沒有問題再寫選單是最合適的
	TestSeqList1();
	return 0;
}

💨 結果
在這里插入圖片描述

? 關于陣列越界有幾個注意的點

#include<stdio.h>
int main02()
{
	int a[10] = { 0 };
	a[9] = 10;
	//a[10] = 10;//err
	//a[11] = 10;//err
	a[12] = 10;//ok
	a[20] = 10;//ok
	return 0;
}

? 從以上就可以知道越界不一定報錯，系統對越界的檢查是抽查的形式，越界讀一般是無法檢查的；越界寫也有可能無法檢查，但是如果修改到標志位就會被檢查出來
? 所謂標志位，就是如果越界寫把標志位修改了，它就會報錯，但是它不可能把后面的資料都設為標志位并檢查，這也是為什么后面的資料無法檢查的原因

?? 為什么有了順序表，還需要有鏈表這樣的資料結構

其實不難想象順序表一定有一些缺陷，而鏈表恰恰可以優化缺陷

1?? 中間或頭部的插入和洗掉，需要挪動資料，時間復雜度為O(N)

2?? 增容需要申請空間，拷貝資料，釋放舊空間，會有不少的消耗

3?? 增容一般是以2倍的形式進行增長，勢必會有一定的空間浪費，例如當前容量為100，增容后容量為200，我們只需要再繼續插入5個資料，后面就沒有資料了，那么將會浪費95個空間

接下了鏈表就上場了

三、鏈表

💦 鏈表的概念和結構

鏈表是一種物理存盤結構上非連續、非順序的存盤結構，資料元素的邏輯順序是通過鏈表中的指標鏈接次序實作的，

🎗 這里就來實作一個簡單的鏈表(這里有三個檔案：SList.h、SList.c、Test.c)
在這里插入圖片描述

SList.h檔案

#pragma once

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

void SListPrint(SLTNode* phead);

SList.c檔案

#include"SList.h"

void SListPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

Test.c檔案

#include"SList.h"

void TestSList1()
{
	SLTNode* n1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n1->data = 1;

	SLTNode* n2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n2->data = 2;

	SLTNode* n3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n3->data = 3;

	SLTNode* n4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n4->data = 4;

	n1->next = n2;
	n2->next = n3;
	n3->next = n4;
	n4->next = NULL;

	SLTNode* plist = n1;
	SListPrint(plist);
}
int main()
{
	TestSList1();
	return 0;
}

💨 結果
在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述
? 注意
1?? 從上圖可看出，鏈式結構在邏輯上是連續的，但是在物理上不一定連續

2?? 現實中的結點一般都是從堆上申請出來的

3?? 從堆上申請的空間，是按照一定的策略來分配的，兩次申請的空間可能連續，也可能不連續

假設在32位系統上，結點中值域為int型別，則一個節點的大小為8個位元組，則也可能有下述鏈表:
在這里插入圖片描述

💦 鏈表的分類

實際中鏈表的結構非常多樣，以下情況組合起來就有8種鏈表結構：
注：本章只了解單鏈表

1?? 單向或者雙向

在這里插入圖片描述
2?? 帶頭或者不帶頭
在這里插入圖片描述
3?? 回圈或者非回圈
在這里插入圖片描述

🎗雖然有這么多的鏈表結構，但是實際中最常用的只有兩種結構

1?? 無頭單向非回圈鏈表
在這里插入圖片描述
2?? 帶頭雙向回圈鏈表
在這里插入圖片描述
? 注意：
? 無頭單向非回圈鏈表:結構簡單，一般不會單獨用來存資料，實際中更多是作為其他資料結構的子結構，如哈希桶、圖的鄰接表等等，另外這種結構在筆試面試中出現很多，
? 帶頭雙向回圈鏈表:結構最復雜，一般用在單獨存盤資料，實際中使用的鏈表資料結構，都是帶頭雙向回圈鏈表，另外這個結構雖然結構復雜，但是使用代碼實作以后會發現結構會帶來很多優勢，實作反而簡單了，后面我們代碼實作了就知道了，

💦 單鏈表各介面實作 (動圖分析）

這里寫了三個檔案：
1?? SList.h檔案，用于函式宣告

2?? SList.c檔案，用于函式的定義

3?? Test.c檔案，用于測驗函式

? 首先需要定義結構體SLTNode

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;//存盤整型資料
	struct SListNode* next;//指向下一個節點的地址 
}SLTNode;

并定義plist變數 -> Test.c

SLTNode* plist = NULL;

? 介面1：開辟空間 (BuySListNode)

函式原型：
在這里插入圖片描述
函式實作：

SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
	//每次呼叫開辟一個節點的空間
	SLTNode* node = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (node == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	node->data = x;
	node->next = NULL;
	//開辟成功，回傳地址
	return node;
}

? 介面2：輸出資料 (SListPrint)

函式原型：
在這里插入圖片描述
函式實作：

void SListPrint(SLTNode* phead)
{
	//據情況分析，此處不需要斷言，因為我們想在空鏈表時輸出NULL
	//assert(phead);

	SLTNode* cur = phead;
	//遍歷
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

? 介面3：尾插資料 (SListPushBack)，詳解請看下圖：
請添加圖片描述

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	//據析，指標可能為空，但是指標的地址不可能為空，所以需要斷言(pphead就是plist的地址)，且這里不能斷言*pphead,因為這里空鏈表是可以處理的
	assert(pphead);
	//特殊情況
		//1、空鏈表
	if (*pphead == NULL)
	{
		//呼叫BuySListNode去開辟新節點
		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		*pphead = newnode;
	}
		//2、非空鏈表
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		//找尾 - NULL
		while(tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}	
		//開辟節點
		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		tail->next = newnode;	
	}
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述
? 介面4：頭插資料 (SListPushFront)，詳解請看下圖：
請添加圖片描述

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	//對于首插來說，沒有特殊情況，以下代碼適用于空鏈表和非穿鏈表
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述
? 介面4：尾刪資料 (SListPopBack)，詳解請看下圖(2種方式)：

方式1：
請添加圖片描述

方式2：
請添加圖片描述

函式原型：

在這里插入圖片描述

函式實作：

void SListPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//據析，這里需要斷言plist的地址是否傳成NULL了；以及沒有節點的情況
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	//特殊情況
	//一個節點的情況
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		//多個節點的情況 - 找尾 
		//1.先指向第一個節點的位置
		SLTNode* tail = *pphead;
	
		//2.刪尾(錯誤示范) - 這樣刪尾會造成野指標(因為每個節點都是一個區域節點，如果這樣釋放掉后，則前一個節點的next就是一個野指標)
		/*while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		tail = NULL; */
		
		//2.刪尾(正確示范1)
		/*while (tail->next->next != NULL)
		{	
			tail = tail->next; 
		}
		free(tail->next);
		tail->next = NULL;*/
	
		//2.刪尾(正確示范2) - 雙指標
		SLTNode* prev = NULL;
		while (tail->next != NULL)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail->next);
		prev->next = NULL;
	}
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述
? 介面5：頭刪資料 (SListPopFront)，詳解請看下圖

請添加圖片描述

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

void SListPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	//以下代碼能適用于一個節點和多個節點,如果只有一個節點的情況，先備份NULL，就將NULL賦值于*pphead
	//備份第2個節點的地址
	SLTNode* temp = (*pphead)->next;
	//釋放第一個節點
	free(*pphead);
	//再將拷貝的節點鏈接起來
	(*pphead) = temp;	
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述
? 介面6：查找資料 (SListFind)

函式原型：
在這里插入圖片描述
函式實作：

SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	//據析，如果是空鏈表時，這里就無法查找，所以需要斷言
	assert(phead);
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;//回傳x所在節點的地址
		}
		else
		{
			cur = cur->next;
		}
	}
	return NULL;//找不到回傳空
}

? 介面7：指定的數之前插入資料 (SlistInser)，不支持尾插，詳解請看下圖
請添加圖片描述

因此可以看出單鏈表不適合在指定的數的前面插入的，因為它需要前面一個節點的地址

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

void SlistInser(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//據析，這里需要呼叫SlistFind函式來配合使用，所以這里不需要判斷是否為空鏈表，因為SlistFind函式內已經斷言過了
	assert(pphead);
	assert(pos);
	//特殊情況
	//1、呼叫頭插的介面
	if (*pphead == pos)
	{
		SListPushFront(pphead, x);
	}
	//2、非頭插入 - 不包含尾插
	else
	{
		//找pos位置的前一個節點
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		//注意這里它們前后鏈接時可以顛倒
		newnode->next = pos;
		prev->next = newnode;
	}
}

📐 測驗

在這里插入圖片描述
? 介面8：指定的數之后插入資料 (SlistInser)，不支持頭插，詳解請看下圖

請添加圖片描述

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

void SlistInserAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//據析，這里也不需要判斷空鏈表的情況
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	//注意，必須先把pos后面節點的地址交給newnode->next，再將newnode的地址交給pos->next；兩者不能顛倒
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;	
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述

? 介面9：指定的數洗掉 (SlistErase)，詳解請看下圖

請添加圖片描述
因此可以看出單鏈表不適合在洗掉指定的數，因為它需要前面一個節點的地址

函式原型：

在這里插入圖片描述
函式實作：

void SlistErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	//據析，這里也不需要判斷空鏈表的情況
	assert(pphead);

	//1、呼叫頭刪
	if (pos == *pphead)
	{
		SListPopFront(pphead);
	}
	//2、其余節點 - 包括尾刪
	else
	{
		//找pos位置的前一個節點
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述

? 介面10：指定的數之后洗掉 (SlistEraseAfter)，詳解請看下圖
請添加圖片描述

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

void SlistEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	//據析如果那個數后面為NULL，就洗掉不了，需要斷言
	assert(pos);
	assert(pos->next);	

	//拷貝一份
	SLTNode* temp = pos->next->next;
	free(pos->next);
	pos->next = NULL;
	pos->next = temp;
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述

? 介面11：統計 (SListSize)

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

int SListSize(SLTNode* phead)
{
	//這里不需要斷言
	int size = 0;
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述

? 介面12：判空 (SListSize)

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

bool SListEmpty(SLTNode* phead)
{
	//判空，空是真，非空是假

	//寫法1
	//return phead == NULL ? true : false;

	//寫法2
	//if (phead == NULL)
	//{
	//	return true;
	//}
	//else
	//{
	//	return false;
	//}

	//寫法3
	return phead == NULL; 
}

📐 測驗
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? 介面13：銷毀 (SListDestory)

函式原型：
在這里插入圖片描述

函式實作：

void SListDestory(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		SLTNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	*pphead = NULL;
}

📐 測驗
在這里插入圖片描述
📝 完整代碼

SList.h

#pragma once

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;//存盤整型資料
	struct SListNode* next;//指向下一個節點的地址 
}SLTNode;

//只讀的函式介面
void SListPrint(SLTNode* phead);
int SListSize(SLTNode* phead);
bool SListEmpty(SLTNode* phead);
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x);
void SListInserAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
void SListEraseAfter(SLTNode* pos);
void SListDestory(SLTNode** pphead);

//讀寫的函式介面
void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SListPopBack(SLTNode** pphead);
void SListPopFront(SLTNode** pphead);
void SListInser(SLTNode** pphead,  SLTNode* pos, SLTDataType x);
void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

SList.c

#include"SList.h"


void SListPrint(SLTNode* phead)
{
	//據情況分析，此處不需要斷言，因為我們想在空鏈表時輸出NULL
	//assert(phead);

	SLTNode* cur = phead;
	//遍歷
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
	//每次呼叫開辟一個節點的空間
	SLTNode* node = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (node == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	
	node->data = x;
	node->next = NULL;
	//開辟成功，回傳地址
	return node;
}
void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	//據析，指標可能為空，但是指標的地址不可能為空，所以需要斷言(pphead就是plist的地址)，且這里不能斷言*pphead,因為這里空鏈表是可以處理的
	assert(pphead);
	//特殊情況
	//1、空鏈表
	if (*pphead == NULL)
	{
		//呼叫BuySListNode去開辟新節點
		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		*pphead = newnode;
	}
	//2、非空鏈表
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		//找尾 - NULL
		while(tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}	
		//開辟節點
		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		tail->next = newnode;	
	}
}

void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	//對于首插來說，沒有特殊情況，以下代碼適用于空鏈表和非空鏈表
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}
 
void SListPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//據析，這里需要斷言plist的地址是否傳成NULL了；以及沒有節點的情況
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	//特殊情況
	//一個節點的情況
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		//多個節點的情況 - 找尾 
		//1.先指向第一個節點的位置
		SLTNode* tail = *pphead;
	
		//2.刪尾(錯誤示范) - 這樣刪尾會造成野指標(因為每個節點都是一個區域節點，如果這樣釋放掉后，則前一個節點的next就是一個野指標)
		/*while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		tail = NULL; */
		
		//2.刪尾(正確示范1)
		/*while (tail->next->next != NULL)
		{	
			tail = tail->next; 
		}
		free(tail->next);
		tail->next = NULL;*/
	
		//2.刪尾(正確示范2) - 雙指標
		SLTNode* prev = NULL;
		while (tail->next != NULL)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail->next);
		prev->next = NULL;
	}
}

void SListPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);

	//以下代碼能適用于一個節點和多個節點,如果只有一個節點的情況，先備份NULL，就將NULL賦值于*pphead
	//備份第2個節點的地址
	SLTNode* temp = (*pphead)->next;
	//釋放第一個節點
	free(*pphead);
	//再將拷貝的節點鏈接起來
	(*pphead) = temp;	
}

int SListSize(SLTNode* phead)
{
	//這里不需要斷言
	int size = 0;
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}

bool SListEmpty(SLTNode* phead)
{
	//判空，空是真，非空是假

	//寫法1
	//return phead == NULL ? true : false;

	//寫法2
	//if (phead == NULL)
	//{
	//	return true;
	//}
	//else
	//{
	//	return false;
	//}

	//寫法3
	return phead == NULL; 
}

SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	//據析，如果是空鏈表時，這里就無法查找，所以需要斷言
	assert(phead);
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;//回傳x所在節點的地址
		}
		else
		{
			cur = cur->next;
		}
	}
	return NULL;//找不到回傳空
}

void SListInser(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//據析，這里需要呼叫SlistFind函式來配合使用，所以這里不需要判斷是否為空鏈表，因為SlistFind函式內已經斷言過了
	assert(pphead);
	assert(pos);
	//特殊情況
	//1、呼叫頭插的介面
	if (*pphead == pos)
	{
		SListPushFront(pphead, x);
	}
	//2、非頭插入 - 不包含尾插
	else
	{
		//找pos位置的前一個節點
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		//注意這里它們前后鏈接時可以顛倒
		newnode->next = pos;
		prev->next = newnode;
	}
}

void SListInserAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//據析，這里也不需要判斷空鏈表的情況
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	//注意，必須先把pos后面節點的地址交給newnode->next，再將newnode的地址交給pos->next；兩者不能顛倒
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;	
}

void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	//據析，這里也不需要判斷空鏈表的情況
	assert(pphead);

	//1、呼叫頭刪
	if (pos == *pphead)
	{
		SListPopFront(pphead);
	}
	//2、其余節點 - 包括尾刪
	else
	{
		//找pos位置的前一個節點
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}
void SListEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	//據析如果那個數后面為NULL，就洗掉不了，需要斷言
	assert(pos);
	assert(pos->next);	

	//拷貝一份
	SLTNode* temp = pos->next->next;
	free(pos->next);
	pos->next = NULL;
	pos->next = temp;
}

void SListDestory(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		SLTNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	*pphead = NULL;
}

Test.c

#include"SList.h"

void TestSList1()
{
	SLTNode* n1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n1->data = 1;

	SLTNode* n2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n2->data = 2;

	SLTNode* n3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n3->data = 3;

	SLTNode* n4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	n4->data = 4;

	n1->next = n2;
	n2->next = n3;
	n3->next = n4;
	n4->next = NULL;

	SLTNode* plist = n1;
	SListPrint(plist);
}

void TestSList2()
{
	//定義plist變數
	SLTNode* plist = NULL;
	//尾插
	SListPushBack(&plist, 1);
	SListPushBack(&plist, 2);
	SListPushBack(&plist, 3);
	SListPushBack(&plist, 4);
	SListPrint(plist);
	//頭插
	SListPushFront(&plist, 0);
	SListPushFront(&plist, -1);
	SListPushFront(&plist, -2);
	SListPrint(plist);
	//尾刪
	SListPopBack(&plist);
	SListPrint(plist);
	//頭刪
	SListPopFront(&plist);
	SListPrint(plist);
	//查找 - 查找空鏈表時，斷言報錯；查找失敗回傳NULL;查找成功回傳x所在的節點的地址 
	SLTNode* pos = SListFind(plist, 0);
	if (pos)
	{
		printf("找到了\n");
	}
	//指定的數之前插入資料 - 此函式實作不了尾插
	pos = SListFind(plist, -1);
	if (pos)//找到了才插入資料
	{
		SListInser(&plist, pos, -2);
	}
	SListPrint(plist);
	//指定的數之后插入資料 - 此函式實作不了頭插
	pos = SListFind(plist, 3);
	if (pos)
	{
		SListInserAfter(pos, 4);
	}
	SListPrint(plist);
	//指定的數洗掉
	pos = SListFind(plist, 4);
	if (pos)
	{
		SListErase(&plist, pos);
	}
	SListPrint(plist);
	//洗掉指定的數之后的數
	pos = SListFind(plist, 2);
	if (pos)
	{
		SListEraseAfter(pos);
	}
	SListPrint(plist);
	//統計
	printf("%d\n", SListSize(plist));
	//判空，空是真，非空是假
	printf("%d\n", SListEmpty(plist));
	//銷毀
	SListDestory(&plist);
}

int main()
{
	TestSList2();
	return 0;
}

💨 結果
在這里插入圖片描述

四、順序表和鏈表的區別和聯系

不同點順序表鏈表
存盤空間上物理上一定連續邏輯上連續，但物理上不一定連續
隨機訪問支持 O(1)不支持 O(N)
任意位置插入或洗掉元素可能需要搬移元素，效率低只需要修改指標指向
插入動態順序表，空間不夠時需要擴容沒有容量的概念
應用場景元素高效存盤+頻繁訪問任意位置插入和洗掉頻繁
快取利用率、快取命中率高低

💨 總結：

鏈表和順序表沒有誰更優，它們各有優缺點，相輔相成

備注：快取利用率參考存盤體系結構以及區域原理性
在這里插入圖片描述
在這里插入圖片描述

假設寫了一個程式，實作分別對順序表和鏈表上的每個資料+1，那么這個程式會編譯成指令，然后CPU再執行
CPU運算的速度很快，那記憶體的速度跟不上，CPU一般就不會直接訪問記憶體，而是把要訪問的資料先加載到快取體系，如果是 ≤ 8byte的資料 (暫存器一般是8byte)，會直接到暫存器；而大的資料，會到三級快取，CPU直接跟快取互動，
CPU執行指令運算要訪問記憶體，先要取0x10 (假設) 的資料，拿0x10去快取中找，發現沒有 (不命中) ，這時會把主存中這個地址開始的一段空間都讀進來 (快取)，
如果是整型陣列，下一次訪問0x14、0x18… 就會命中
如果是鏈表，先取第1個節點0x60，不命中；再取第2個0x90，不命中…，這樣會造成一定的快取污染

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    01 開門見山 隔一個月發一篇文章，不過分。 首先回顧一下《微信系結手機號資料庫被脫庫事件》，我也是第一時間得知了這個訊息，然后跟蹤了整件事情的經過。下面是這起事件的相關截圖以及近日流出的一萬條資料樣本： 個人認為這件事也沒什么，還不如關注一下之前45億快遞資料查詢渠道疑似在近日復活的訊息。 訊息是 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:48:24 more
  • web3 產品介紹：metamask 錢包 使用最多的瀏覽器插件錢包

    Metamask錢包是一種基于區塊鏈技術的數字貨幣錢包，它允許用戶在安全、便捷的環境下管理自己的加密資產。Metamask錢包是以太坊生態系統中最流行的錢包之一，它具有易于使用、安全性高和功能強大等優點。 本文將詳細介紹Metamask錢包的功能和使用方法。 一、 Metamask錢包的功能 數字資 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:47:46 more
  • vulnhub_Earth

    前言 靶機地址->>>vulnhub_Earth 攻擊機ip：192.168.20.121 靶機ip：192.168.20.122 參考文章 https://www.cnblogs.com/Jing-X/archive/2022/04/03/16097695.html https://www.cnb ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:46:20 more
  • 從4k到42k，軟體測驗工程師的漲薪史，給我看哭了

    清明節一過，盲猜大家已經無心上班，在數著日子準備過五一，但一想到銀行卡里的余額……瞬間心情就不美麗了。最近，2023年高校畢業生就業調查顯示，本科畢業月平均起薪為5825元。調查一出，便有很多同學表示自己又被平均了。看著這一資料，不免讓人想到前不久中國青年報的一項調查：近六成大學生認為畢業10年內會 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:44:00 more
  • 最新版本 Stable Diffusion 開源 AI 繪畫工具之中文自動提詞篇

    🎈 標簽生成器 由于輸入正向提示詞 prompt 和反向提示詞 negative prompt 都是使用英文，所以對學習母語的我們非常不友好 使用網址：https://tinygeeker.github.io/p/ai-prompt-generator 這個網址是為了讓大家在使用 AI 繪畫的時候 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:43:36 more
  • 漫談前端自動化測驗演進之路及測驗工具分析

    隨著前端技術的不斷發展和應用程式的日益復雜，前端自動化測驗也在不斷演進。隨著 Web 應用程式變得越來越復雜，自動化測驗的需求也越來越高。如今，自動化測驗已經成為 Web 應用程式開發程序中不可或缺的一部分，它們可以幫助開發人員更快地發現和修復錯誤，提高應用程式的性能和可靠性。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:43:16 more
  • CANN開發實踐：4個DVPP記憶體問題的典型案例解讀

    摘要：由于DVPP媒體資料處理功能對存放輸入、輸出資料的記憶體有更高的要求（例如，記憶體首地址128位元組對齊），因此需呼叫專用的記憶體申請介面，那么本期就分享幾個關于DVPP記憶體問題的典型案例，并給出原因分析及解決方法。 本文分享自華為云社區《FAQ_DVPP記憶體問題案例》，作者：昇騰CANN。 DVPP ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:43:03 more
  • msf學習

    msf學習 以kali自帶的msf為例 一、msf核心模塊與功能 msf模塊都放在/usr/share/metasploit-framework/modules目錄下 1、auxiliary 輔助模塊，輔助滲透（埠掃描、登錄密碼爆破、漏洞驗證等） 2、encoders 編碼器模塊，主要包含各種編碼 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:42:59 more
  • Halcon軟體安裝與界面簡介

    1. 下載Halcon17版本到到本地 2. 雙擊安裝包后 3. 步驟如下 1.2 Halcon軟體安裝 界面分為四大塊 1. Halcon的五個助手 1) 影像采集助手：與相機連接，設定相機引數，采集影像 2) 標定助手：九點標定或是其它的標定，生成標定檔案及內參外參，可以將像素單位轉換為長度單位 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:42:17 more
  • 在MacOS下使用Unity3D開發游戲

    第一次發博客，先發一下我的游戲開發環境吧。 去年2月份買了一臺MacBookPro2021 M1pro(以下簡稱mbp)，這一年來一直在用mbp開發游戲。我大致分享一下我的開發工具以及使用體驗。 1、Unity 官網鏈接： https://unity.cn/releases 我一般使用的Apple ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:40:19 more

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