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数据结构——顺序表的C语言代码实现
数据结构——八种链表的C语言代码实现
数据结构——栈的C语言代码实现
数据结构——队列的C语言代码实现
数据结构——堆的C语言代码实现

文章目录

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前言
一、基础知识
- 1.顺序表的概念（Sequential List）
- 2.常用的接口函数
- 3.realloc（）函数使用细节
- 4.assert( )函数
二、代码实现
- 1.SepList.h
- - （1）引用函数库
  - （2）定义动态顺序表
  - （3）接口函数声明
- 2.SepList.c
- - （1）引用头文件
  - （2）初始顺序表
  - （3）检测顺序表容量是否足够
  - （4）顺序表的尾插法
  - （5）顺序表的尾删法
  - - <1>使用if判断的温和法
    - <2>使用assert（）断言的暴躁法
  - （6）全部删除
  - （7）头插法
  - （8）头删法
  - （9）查找某个数值的位置
  - （10）指定位置插入
  - （11）指定位置删除
  - （12）打印函数
- 3.test.c
- - （1）引用头文件
  - （2）各种测试函数
  - （3）主函数
三、总结

前言

使用C语言实现顺序表，重点实现动态顺序表。加强模块化实现功能的能力，了解并熟练使用realloc（），assert（）等函数。

一、基础知识

1.顺序表的概念（Sequential List）

鬼话：顺序表就是把线性表中的所有元素按照其逻辑顺序，依次储存到从指定的储存位置开始的一块连续的储存空间中。
人话：自我理解，特殊的数组！即将连续的数据存储在数组中，注意连续性，不可跳跃式存储。

2.常用的接口函数

在进行数据结构的代码实现时，最常用的接口函数便是：增、删、查、改。
增：尾插、头插、指定位置插入；
删：尾删、头删、指定位置删除；
查：遍历查找；
改：先找后改；

3.realloc（）函数使用细节

realloc（）函数：
void* realloc (void* ptr, size_t size);
注意：
1.返回值是void*，实际使用中应合理使用强制类型转换；
2.size_t size 是字节数，即所需要开辟的空间大小，此处应和calloc（）结合记忆，注意区别！
3.引用<stdlib.h>
戳此处，查看realloc函数标准形式
realloc（）是C语言中最常用的扩容或缩容函数，其改变已开辟的内存空间大小的工作实质是:
在已有空间的末尾寻找空余的连续空间，若末尾的空余空间足够开辟，则便在此处进行开辟，返回的指针为原指针，即所开辟的空间的起始地址没有发生改变；若末尾的空余空间不足以开辟，则对已开辟空间所存储的内容进行拷贝，然后在内存的其它位置寻找足够大的连续空间进行开辟，而原有空间被系统释放，故此时该函数的返回值不再是原指针，即所开辟的空间的起始地址发生了改变；
但实际使用时，未避免引用过多指针，常使用以下方式进行操作：

(DataType*) ptr=(DataType*)realloc(p,sizeof(DataType)*size_t);
if(ptr!=NULL)p=ptr;

4.assert( )函数

assert（）函数：

void assert (int expression);

戳此处，查看assert()函数标准形式
注意引用<assert.h>
条件为真，继续向下执行；
条件为假，终止程序。

二、代码实现

1.SepList.h

（1）引用函数库

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

（2）定义动态顺序表

建议遵循命名规则，将动态数组命名为arr等名字，p总是带来误解，但我懒得改了。。。

typedef int SLDataType;
//便于更改所存储数据的类型
typedef struct SeqLIst
{SLDataType* p;int size;int capacity;
}SL;

（3）接口函数声明

注意在设计接口函数时应使用传址的参数

//初始顺序表
void SeqListInit(SL* ps);//顺序表的尾插法
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType n);//顺序表的尾删法
void SeqListPopBack(SL* ps);//顺序表的头插法
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType n);//顺序表的头删法
void SeqListPopFront(SL* ps);//查找顺序表中的数据位置
int Find(SL* ps,SLDataType n);//指定位置插入
void SeqListInsert(SL* ps, int location, SLDataType n);//指定位置删除
void SeqListDelete(SL* ps, int location);//检测顺序表容量是否足够
void CheckCapacity(SL* ps);//接口函数测试函数
void PrintSeqList(SL* ps);//删除顺序表
void DestroySeqList(SL* ps);

2.SepList.c

此文件用于实现各接口函数。

（1）引用头文件

#include"SeqList.h"

（2）初始顺序表

//初始顺序表
void SeqListInit(SL* ps)
{(*ps).p = NULL;ps->capacity = 0;ps->size = 0;
}

（3）检测顺序表容量是否足够

//检测顺序表容量是否足够
void CheckCapacity(SL* ps)
{//进行扩容，两种情况：1.没有开辟空间；2.容量用尽if (ps->size == ps->capacity){int Newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;SLDataType* ptr = (SLDataType*)realloc(ps->p, sizeof(SLDataType) * Newcapacity);if (ptr != NULL)//扩容成功ps->p = ptr;else{printf("realloc fail !");//异常退出，终止程序，使用return的话，只是退出该函数exit(-1);}ps->capacity = Newcapacity;}
}

（4）顺序表的尾插法

//顺序表的尾插法
void SeqListPushBack(SL* ps, SLDataType n)
{CheckCapacity(ps);ps->p[ps->size] = n;ps->size += 1;
}

（5）顺序表的尾删法

<1>使用if判断的温和法

void SeqListPopBack(SL* ps)
{if(ps->size>0)ps->size--;
}

<2>使用assert（）断言的暴躁法

何为暴躁？
assert（条件）条件为假，直接终止函数！

void SeqListPopBack(SL* ps)
{assert(ps->size>0)ps->size--;
}

（6）全部删除

//删除顺序表
void DestroySeqList(SL* ps)
{free(ps->p);//防止该指针成为野指针ps->p = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}

（7）头插法

//顺序表的头插法
void SeqListPushFront(SL* ps, SLDataType n)
{CheckCapacity(ps);//用前值覆盖后值，实现整体后移，必须从后向前两两操作ps->size += 1;int end = ps->size - 1;while (end > 0){//实现插入前的数组的整体后移ps->p[end] = ps->p[end - 1];end--;}ps->p[0] = n;
}

（8）头删法

//顺序表的头删法
void SeqListPopFront(SL* ps)
{      assert(ps->size > 0);//将已有数组整体前移int head = 0;while (head < ps->size - 1){ps->p[head] = ps->p[head + 1];head++;}ps->size--;
}

（9）查找某个数值的位置

int Find(SL* ps, SLDataType n)
{if (ps->size == 0){printf("顺序表为空!\n");exit(-1);}int tem = 0;while (tem < ps->size){if (ps->p[tem] == n){return tem;}tem++;}printf("顺序表中没有该值！\n");return -1;
}

（10）指定位置插入

注意判断所要插入的位置，进而合理使用已有的接口函数，该程序设计中输入的位置是从1开始的！

//指定位置插入
void SeqListInsert(SL* ps, int location,SLDataType n)
{//因为输入的位置是从1开始数的int L = location - 1;//确保所要插入的位置合法assert(L>=0&&L<=ps->size);//确保顺序表不为空assert(ps->size > 0);CheckCapacity(ps);//如果插入位置在头部if (L == 0){SeqListPushFront(ps, n);}//如果插入位置在尾部else if (L == ps->size){SeqListPushBack(ps, n);}//如果插入位置在已有数组内部else{ps->size++;int temend = ps->size - 1;while (temend > L){ps->p[temend] = ps->p[temend - 1];temend--;}ps->p[L] = n;}
}

（11）指定位置删除

//指定位置删除
void SeqListDelete(SL* ps, int location)
{int L = location - 1;//确保输入的位置合法assert(L>=0&&L<=ps->size-1);//确保顺序表不为空assert(ps->size > 0);if (L == 0){SeqListPopFront(ps);}else if (L == ps->size - 1){SeqListPopBack(ps);}else{int temend = L;while (temend < ps->size - 1){ps->p[temend] = ps->p[temend+1];temend++;}ps->size -= 1;}
}

（12）打印函数

//接口函数测试
void PrintSeqList(SL* ps)
{int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){printf("%d ", ps->p[i]);}}

3.test.c

该文件用于存放主函数，本程序只研究如何代码实现顺序表，故多为测试语句，不具有参考价值。具体使用时，可在此处代码实现菜单功能！

（1）引用头文件

#include"SeqList.h"

（2）各种测试函数

该处无参考价值，大家随意设置

void testSeqList()
{SL sl;SeqListInit(&sl);SeqListPushBack(&sl, 1);SeqListPushBack(&sl, 2);SeqListPushBack(&sl, 3);SeqListPushBack(&sl, 4);/*SeqListPopBack(&sl,5);SeqListPushFront(&sl, 0);*///用来测试接口函数PrintSeqList(&sl);DestroySeqList(&sl);
}
void testSeqListPushFront()
{SL sl;SeqListInit(&sl);SeqListPushFront(&sl, 1);SeqListPushFront(&sl, 2);SeqListPushFront(&sl, 3);SeqListPushFront(&sl, 4);SeqListPopFront(&sl);//int ret=Find(&sl, 2);PrintSeqList(&sl);/* printf("\n");printf("%d", ret);*/SeqListDelete(&sl,3);PrintSeqList(&sl);}

（3）主函数

亦无实际价值

int main()
{//testSeqList();testSeqListPushFront();return 0;
}

三、总结

数据结构的学习在于实际操作，大学课堂的教学偏向于理论学习，如若只是浅尝辄止地了解一些名词概念毫无作用，故特此逐一实现数据结构的C语言代码，进而鞭策自己迎难而上！
与君共勉！

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前言

一、基础知识

1.顺序表的概念（Sequential List）

2.常用的接口函数

3.realloc（）函数使用细节

4.assert( )函数

二、代码实现

1.SepList.h

（1）引用函数库

（2）定义动态顺序表

（3）接口函数声明

2.SepList.c

（1）引用头文件

（2）初始顺序表

（3）检测顺序表容量是否足够

（4）顺序表的尾插法

（5）顺序表的尾删法

<1>使用if判断的温和法

<2>使用assert（）断言的暴躁法

（6）全部删除

（7）头插法

（8）头删法

（9）查找某个数值的位置

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