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順序表@線性表

2022-01-05 21:32:14 其他

文章目錄

  • 0. 線性表概念
  • 1. 順序表概念及結構
  • 2. 順序表的增刪查改
    • 2.0 初始化、銷毀、列印基本介面
      • 2.0.1 初始化
      • 2.0.2 列印
      • 2.0.3 銷毀
    • 2.1 尾插尾刪
      • 2.1.1 擴容介面
      • 2.1.2 尾插
      • 2.1.3 尾刪
    • 2.2 頭插頭刪
      • 2.2.1 頭插
      • 2.2.2 頭刪
    • 2.3 指定位置插入、洗掉指定位置資料、查找
      • 2.3.1 查找
      • 2.3.2 指定位置插入
      • 2.3.3 洗掉指定位置資料
      • 2.3.4 復用
  • 3. 順序表的問題及思考
  • 附：源代碼
    • `SeqList.h`
    • `SeqList.c`
    • `test.c`

0. 線性表概念

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（順序表）和鏈式結構（鏈表）的形式存盤，

1. 順序表概念及結構

🔑順序表就是陣列，在陣列的基礎上要求從頭開始，要求資料挨著挨著連續存盤，沒有跳躍間隔，

順序表一般可以分為：

  1. 靜態順序表：使用定長陣列存盤元素，
#define N 1000
typedef int SLDataType;

//靜態順序表
typedef struct SeqList
{
	SLDataType data[N];
	int size;//表示陣列中存盤多少個資料
}SL;

靜態順序表的缺點：

??1. 如果滿了，就無法再插入，
??2. 陣列大小給多少合適？這個很難確定，N給小了不夠用，N給大了浪費，

因此現實中我們基本都是使用動態順序表，動態分配記憶體空間，所以下面我們實作動態順序表，

  1. 動態順序表：使用動態開辟的陣列存盤，
typedef int SLDataType;

//動態順序表
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;//表示陣列中存盤多少個有效資料
	int capacity;//陣列實際能存資料的容量
}SL;

2. 順序表的增刪查改

函式介面 —— SeqList.h

本文希望展現一套自然而然又理所當然的思路，都配了圖，建議復制所有函式介面自己寫自己調，感受會很好，至于完整代碼也附在后面了，

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>//條件為真--沒事，條件為假--終止程式

typedef int SLDataType;

//動態順序表
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;//表示陣列中存盤多少個有效資料
	int capacity;//陣列實際能存資料的容量
}SL;

//介面函式--命名風格跟著STL走，方便后續學習STL
void SeqListInit(SL* ps);
void SeqListPrint(SL* ps);
void SeqListCeckCapacity(SL* ps);
void SeqListDestroy(SL* ps);
//尾插
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//尾刪
void SeqListPopBack(SL* ps);
//頭插
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//頭刪
void SeqListPopFront(SL* ps);
//指定位置插入
void SeqListInsert(SL* ps,int pos,SLDataType x);
//洗掉指定位置資料
void SeqListErase(SL* ps,int pos);
//查找
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x);
//若找到--則回傳下標
//找不到--回傳-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x);

2.0 初始化、銷毀、列印基本介面

2.0.1 初始化

初始化很有必要，開始時，順序表中什么資料也沒有，甚至也還沒有為它動態申請一段空間，

因此，ps->a要置NULL，標識它是野指標，ps->size和ps->capacity都要置0，否則就是隨機值了，

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

注意：為什么傳的是這個順序表的地址？這是因為函式傳參，形參是實參的拷貝，形參的改變不會影響實參，

2.0.2 列印

我們要寫一點，就列印出來驗證一下正確性，就寫一個列印函式，遍歷即可很簡單，

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

2.0.3 銷毀

現在我們寫的是動態順序表，那么malloc/realloc動態申請的空間，要記得釋放，否則會發生記憶體泄漏，

關于此，可以復習一下這篇文章 動態記憶體函式，我順便也復習了一下，發現有些東西用慣了之后，對于它們是怎么來的會有點淡忘，

void SeqListDestroy(SL* ps)
{
    assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->size = ps->capacity = 0;
}

2.1 尾插尾刪

2.1.1 擴容介面

🔑但凡插入資料就要考慮，空間夠不夠用是否需要增容的問題

void SeqListCeckCapacity(SL* ps)
{
    assert(ps);
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
        //1.沒有空間 —— 申請空間
        //2.空間不夠 —— 擴容
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, newcapacity*sizeof(SLDataType));
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("擴容失敗\n");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
}

這里可能唯一要注意一下的，就是realloc函式，檔案中如是寫——

在這里插入圖片描述

因此我們把 第一次申請空間 與 后期的調整空間 完美融合寫在一起了，同時處理了沒有空間和空間不夠兩種情況，

2.1.2 尾插

void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
    assert(ps);
	SeqListCheckCapacity(ps);
	ps->a[ps ->size] = x;
	ps->size++;
}

2.1.3 尾刪

🔑 洗掉資料就要考慮是不是刪空了，沒的刪了，卻還在呼叫這個函式，那就不對了

推薦直接斷言暴力終止掉程式，畢竟，就是你用錯了，

在這里插入圖片描述

void SeqListPopBack(SL* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);//斷言暴力終止掉程式，若出現刪多了的情況，就蹦出視窗終止程式
	ps->size--;
}

斷言效果 ——
在這里插入圖片描述

2.2 頭插頭刪

2.2.1 頭插

  • 插入資料依然要考慮擴容問題
  • 無論是頭插還是頭刪，為了保證順序表從開始位置連續，都需要挪動資料 —— 想好是從尾 還是 從頭 開始挪動，保證資料不會被覆寫丟失，
  • 畫好圖，時刻注意邊界

在這里插入圖片描述

void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SeqListCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;
}

2.2.2 頭刪

  • 洗掉資料依然要考慮刪空時，越界訪問的情況
  • 畫圖注意邊界

void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SeqListCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;
}

2.3 指定位置插入、洗掉指定位置資料、查找

查找常和指定位置插入、指定位置洗掉搭配使用，

2.3.1 查找

//查找--找到了則回傳x位置下標，沒有找到則回傳-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

2.3.2 指定位置插入

與頭插完全類似

void SeqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SeqListCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

2.3.3 洗掉指定位置資料

與頭刪完全類似

void SeqListErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	int start = pos + 1;
	while (start < ps->size)
	{
		ps->a[start - 1] = ps->a[start];
		start++;
	}
	ps->size--;
}

2.3.4 復用

有了指定位置插入和指定位置洗掉，就可以復用這些介面，完成頭插頭刪尾插尾刪 ——

//尾插
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	SeqListInsert(ps, ps->size, x);
}

//尾刪
void SeqListPopBack(SL* ps)
{
	SeqListErase(ps, ps->size - 1);
} 

//頭插
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	SeqListInsert(ps, 0, x);
}   

//頭刪
void SeqListPopFront(SL* ps)
{
	SeqListErase(ps, 0);
}

分分鐘搞定，

3. 順序表的問題及思考

  • 順序表優點 ——

    支持隨機訪問，方便做查找，

  • 順序表缺陷 ——

  1. 空間不夠需要增容，增容是要付出代價的，
  2. 為了避免頻繁擴容，我們基本都是按倍數去擴（擴2倍），可能會造成一定的空間浪費，
  3. 順序表要求資料從開始位置保持連續，那么中間和頭部的插入，就需要挪動資料，時間復雜度為O(N)，效率不高，

針對順序表的缺陷，引出了下一節 —— 鏈表

未完待續@邊通書

附：源代碼

SeqList.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>//條件為真-沒事，條件為假-終止程式

typedef int SLDataType;


//動態順序表
typedef struct SeqList
{
	SLDataType* a;
	int size;		//表示陣列中存盤多少個資料
	int capacity;	//陣列實際能存資料的容量
}SL;


//介面函式--命名風格跟著STL走，方便后續學習STL
void SeqListInit(SL* ps);
void SeqListPrint(SL* ps);
void SeqListDestroy(SL* ps);
void SeqListCheckCapacity(SL* ps);
//尾插
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//尾刪
void SeqListPopBack(SL* ps);
//頭插
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//頭刪
void SeqListPopFront(SL* ps);
//指定位置插入
void SeqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//洗掉指定位置的資料
void SeqListErase(SL* ps, int pos);

//查找--找到了則回傳x位置下標，沒有找到則回傳-1
int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x);

SeqList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"SeqList.h"

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

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

void SeqListDestroy(SL* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
}

void SeqListCheckCapacity(SL* ps)
{
	assert(ps);
	if (ps->size == ps->capacity)
	{
		int newcapacity = (ps->capacity == 0) ? 4 : ps->capacity * 2;
		SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a,sizeof(SLDataType)*newcapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc failed\n");
			exit(-1);
		}
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newcapacity;
	}
}

void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{
	SeqListInsert(ps, ps->size, x);
	//assert(ps);
	//SeqListCheckCapacity(ps);
	//ps->a[ps->size] = x;
	//ps->size++;
}

void SeqListPopBack(SL* ps)
{
	SeqListErase(ps, ps->size - 1);
	//assert(ps);
	//assert(ps->size);
	//ps->size--;
}

void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{
	SeqListInsert(ps, 0, x);
	/*assert(ps);
	SeqListCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= 0)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[0] = x;
	ps->size++;*/
}

void SeqListPopFront(SL* ps)
{
	SeqListErase(ps, 0);
	//assert(ps);
	//assert(ps->size);
	//int start = 1;
	//while (start < ps->size)
	//{
	//	ps->a[start - 1] = ps->a[start];
	//	start++;
	//}
	//ps->size--;
}

void SeqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	SeqListCheckCapacity(ps);
	int end = ps->size - 1;
	while (end >= pos)
	{
		ps->a[end + 1] = ps->a[end];
		end--;
	}
	ps->a[pos] = x;
	ps->size++;
}

void SeqListErase(SL* ps, int pos)
{
	assert(ps);
	assert(ps->size);
	int start = pos + 1;
	while (start < ps->size )
	{
		ps->a[start - 1] = ps->a[start];
		start++;
	}
	ps->size--;
}

int SeqListFind(SL* ps, SLDataType x)
{
	assert(ps);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < ps->size; i++)
	{
		if (ps->a[i] == x)
			return i;
	}
	return -1;
}

test.c

關于測驗檔案，就是隨寫隨測，把每種情況都測到，這里主要是增容呀，刪空時的越界訪問呀，還有就是基本的邏輯，把我自己的貼出來

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"SeqList.h"

//測驗尾插尾刪
void TestSeqList1()
{
	SL sl;
	SeqListInit(&sl);

	SeqListPushBack(&sl, 1);
	SeqListPushBack(&sl, 2);
	SeqListPushBack(&sl, 3);
	SeqListPushBack(&sl, 4);
	SeqListPushBack(&sl, 5);

	SeqListPrint(&sl);

	SeqListPopBack(&sl);
	SeqListPopBack(&sl);
	SeqListPopBack(&sl);
	SeqListPopBack(&sl);
	//SeqListPopBack(&sl);
	//SeqListPopBack(&sl);

	SeqListPrint(&sl);
	SeqListDestroy(&sl);
}

//測驗頭插頭刪
void TestSeqList2()
{
	SL sl;
	SeqListInit(&sl);

	SeqListPushBack(&sl, 1);
	SeqListPushBack(&sl, 2);
	SeqListPushBack(&sl, 3);
	SeqListPushBack(&sl, 4);
	SeqListPushBack(&sl, 5);
	SeqListPrint(&sl);

	SeqListPushFront(&sl, 0);
	SeqListPushFront(&sl, -1);
	SeqListPushFront(&sl, -2);
	SeqListPrint(&sl);

	SeqListPopFront(&sl);
	SeqListPopFront(&sl);
	SeqListPrint(&sl);

	printf("%d\n", SeqListFind(&sl,3));

	SeqListDestroy(&sl);
}

//測驗指定位置的插入洗掉
void TestSeqList3()
{
	SL sl;
	SeqListInit(&sl);

	SeqListPushBack(&sl, 1);
	SeqListPushBack(&sl, 2);
	SeqListPushBack(&sl, 3);
	SeqListPushBack(&sl, 4);
	SeqListPushBack(&sl, 5);

	SeqListInsert(&sl, 2, 30);
	SeqListInsert(&sl, 0, 0);
	SeqListInsert(&sl, sl.size, 80);

	SeqListPrint(&sl);
	
	//配合使用
	int pos = SeqListFind(&sl, 4);
	if (pos != -1)
	{
		SeqListInsert(&sl, pos, 40);
	}

	SeqListPrint(&sl);

	SeqListDestroy(&sl);

}

//復用SeqListInsert測驗頭插尾插
void TestSeqList4()
{
	SL sl;
	SeqListInit(&sl);

	SeqListPushBack(&sl, 1);
	SeqListPushBack(&sl, 2);
	SeqListPushBack(&sl, 3);
	SeqListPushBack(&sl, 4);
	SeqListPushBack(&sl, 5);

	SeqListPushFront(&sl, 1);
	SeqListPushFront(&sl, 2);
	SeqListPushFront(&sl, 3);
	SeqListPushFront(&sl, 4);
	SeqListPushFront(&sl, 5);
	SeqListPrint(&sl);

	SeqListPopFront(&sl);
	SeqListPopFront(&sl);

	SeqListPopBack(&sl);
	SeqListPopBack(&sl);

	SeqListPrint(&sl);

	//假如我要刪3
	int pos = SeqListFind(&sl, 3);
	if (pos != -1)
	{
		SeqListErase(&sl, pos);
	}
	SeqListPrint(&sl);

	SeqListDestroy(&sl);
}
int main()
{
	//TestSeqList1();
	//TestSeqList2();
	//TestSeqList3();
	TestSeqList4();

	return 0;
}

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/403968.html

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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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