1. 设计思路

本实战的实质是完成对学生成绩信息的建立、查找、插入、修改、删除等功能，可以首先定义项目的数据结构，然后将每个功能写成一个函数来完成对数据的操作，最后完成主函数以验证各个函数功能并得出运行结果。

2. 数据结构

本项目的数据是一组学生的成绩信息，每条学生的成绩信息由学号、姓名和成绩组成，这组学生的成绩信息具有相同特性，属于同一数据对象，相邻数据元素之间存在序偶关系。由此可以看出，这些数据具有线性表中数据元素的性质，所以该系统的数据采用线性表来存储。

顺序表是线性表的顺序存储结构，是指用一组连续的内存单元依次存放线性表的数据元素。在顺序存储结构下，逻辑关系相邻的两个元素在物理位置上也相邻，这是顺序表的特点。本项目可以采用顺序表的线性表顺序存储结构。

若一个数据元素仅占一个存储单元，则其存储方式参见下图。

从图中可见，第 i个数据元素的地址为
Loc(ai)=loc(a1)+(i-1)

假设线性表中每个元素占用 k个存储单元，那么在顺序表中，线性表的第 i个元素的存储位置与第 1 个元素的存储位置的关系是
Loc(ai)=loc(a1)+(i-1)*k

这里 Loc(ai)是第 i个元素的存储位置，loc(a1)是第 1 个元素的存储位置，也称为线性表的基址。显然，顺序表便于进行随机访问，故线性表的顺序存储结构是一种随机存储结构。

顺序表适宜于做查找这样的静态操作；顺序存储的优点是存储密度大，存储空间利用率高。缺点是插入或删除元素时不方便。

用结构体类型定义每个学生数据，故该数组中的每个数据的结构可描述为：

typedef struct StudentTag
{std::string id;std::string name;int age;float score;
}Student;

3. 程序清单

project.h文件：

#include <iostream>
#include <string>typedef struct StudentTag
{std::string id;std::string name;int age;float score;// 结构体初始化StudentTag(std::string i="", std::string n="", int a=0, float s=0.0) {id = i;name = n;age = a;score = s;}
}Student;class LinearList
{public:LinearList(int size);~LinearList();void init_list();void clear_list();bool is_empty();bool is_full();int print_list();int get_list_length();int get_element(int i, Student &data);int insert_element(int i, Student data);int delete_element(int i, Student &data);int update_element(int i, Student data);private:Student *stu;int length;int cap;
};

project.cpp

#include "project.h"LinearList::LinearList(int size)
{stu = new Student[size];if(stu == NULL){std::cout << " new error" << std::endl;}length = 0;cap = size;std::cout << "constructor done" << std::endl;
}LinearList::~LinearList()
{if(stu != NULL){delete[] stu;stu = NULL;length = 0;cap = 0;}std::cout << "destructor done" << std::endl;
}void LinearList::init_list()
{std::cout << "init_list start" << std::endl;stu->id = "00001";stu->name = "Tom";stu->age = 18;stu->score = 99.5;(stu+1)->id = "00002";(stu+1)->name = "Jack";(stu+1)->age = 19;(stu+1)->score = 98;length += 2;std::cout << "init_list done" << std::endl;
}void LinearList::clear_list()
{std::cout << "clear_list start" << std::endl;for(int i=0; i<length; ++i){(stu+i)->id = "";(stu+i)->name = "";(stu+i)->age = 0;(stu+i)->score = 0;}length = 0;cap = 0;std::cout << "clear_list done" << std::endl;
}bool LinearList::is_empty()
{return length == 0 ? true : false;
}bool LinearList::is_full()
{return length == cap && length != 0 ? true : false;
}int LinearList::print_list()
{for(int i=0; i<length; ++i){std::cout   << "id:" << (stu+i)->id << " "<< "name:" << (stu+i)->name << " "<< "age:" << (stu+i)->age << " "<< "score:" << (stu+i)->score << " "<< std::endl;}return 0;
}int LinearList::get_list_length()
{return length;
}int LinearList::get_element(int i, Student &data)
{if(i < 1 || i > length){std::cout << "i is not in (1, " << length << ")" << std::endl;return -1;}data = *(stu + i - 1);return 0;
}int LinearList::insert_element(int i, Student data)
{if(i < 1 || i > cap){std::cout << "i is not in (1, " << cap << ")" << std::endl;return -1;}// 要插入的元素在原始线性表最后一个元素之后if(i >= length){*(stu + length) = data;   }else // 要插入的元素在原始线性表第一个元素和最后一个元素之间{for(int j=length; j>=i; --j){*(stu + j + 1) = *(stu + j);}*(stu + i) = data;}length += 1;return 0;
}int LinearList::delete_element(int i, Student &data)
{if(is_empty() || (i < 1 || i > length)){return -1;}data = *(stu + i - 1);for(int j=i; j<length; ++j){*(stu + j - 1 ) = *(stu + j);}length -= 1;return 0;
}int LinearList::update_element(int i, Student data)
{if(i < 1 || i >= length){std::cout << "i is not in (1, " << length << ")" << std::endl;return -1;}*(stu + i - 1) = data;return 0;
}

main.cpp

#include "project.cpp"int main()
{LinearList L(10);L.init_list();L.print_list();// L.clear_list();// L.print_list();bool is_empty = L.is_empty();std::cout << "is_empty: " << is_empty << std::endl; bool is_full = L.is_full();std::cout << "is_full: " << is_full << std::endl;    std::cout << "length: " << L.get_list_length() << std::endl;  Student s;L.get_element(2, s);std::cout << "第 2 个元素为 "  << "id:" << s.id << " "<< "name:" << s.name << " "<< "age:" << s.age << " "<< "score:" << s.score << " "<< std::endl;Student si("00003", "wohu", 18, 97);L.insert_element(2, si);std::cout << "插入元素之后的结果" << std::endl;L.print_list();Student sd;L.delete_element(1, sd);std::cout << "要删除的元素为 "  << "id:" << sd.id << " "<< "name:" << sd.name << " "<< "age:" << sd.age << " "<< "score:" << sd.score << " "<< std::endl;std::cout << "删除元素之后的结果" << std::endl;L.print_list();Student su("00004", "kuku", 20, 94);std::cout << "要更改的元素为 "  << "id:" << su.id << " "<< "name:" << su.name << " "<< "age:" << su.age << " "<< "score:" << su.score << " "<< std::endl;L.update_element(1, su);std::cout << "更新元素之后的结果" << std::endl;L.print_list();
}

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数据结构（04）— 线性顺序表实战

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