数据结构 - 线性表（C语言版）

线性表分为顺序表和单链表

线性表的操作主要是查询、插入、删除

1、顺序表

  • 首先，定义一个顺序表的结构体
#define MAX_SIZE 10
typedef struct {int data[MAX_SIZE];int length;
}SqList, * PsqList;
  • 创建一个顺序表

在这里插入图片描述

//创建顺序表
void createSqList(PsqList pSqList) {pSqList->length = 0;for (int i = 0; i < MAX_SIZE - 5; i++) {pSqList->data[i] = (i + 1) * 3;pSqList->length++;}
}
  • 遍历顺序表
//遍历顺序表
void displaySqList(PsqList pSqList) {printf("\tSqList Length: %d\n", pSqList->length);for (int i = 0; i < pSqList->length; i++) {printf("\t%d", pSqList->data[i]);}printf("\n");
}

1.1、查询

  • 顺序查询
#include <string.h>
//根据数值查询位置
const char* queryPositionByValue(PsqList pSqList, int value) {char bf[100];sprintf_s(bf, "表中没有数据 %d\n", value);const char* result = _strdup(bf);for (int i = 0; i < pSqList->length; i++) {if (pSqList->data[i] == value) {char buffer[100];sprintf_s(buffer, "数据 %d 在表中的位置 %d\n", value, i+1);result = _strdup(buffer);return result;}}return result;
}
  • 输出结果
int main() {PsqList pL = (PsqList)malloc(sizeof(SqList));createSqList(pL);displaySqList(pL);const char* res1 = queryPositionByValue(pL, 3);printf("\n\t%s\n", res1);const char* res2 = queryPositionByValue(pL, 9);printf("\t%s\n", res2);const char* res3 = queryPositionByValue(pL, 15);printf("\t%s\n", res3);const char* res4 = queryPositionByValue(pL, 20);printf("\t%s\n", res4);return 0;
}

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1.2、插入

在这里插入图片描述

  • 在position处插入元素
  • 位置position在表中对应的序号 i = position-1
  • 思路：将v(length-1)至vi依次后移一位，然后将新数据插入vi
//在指定位置插入元素
void insertElementByPosition(PsqList pSqList, int position, int element) {if (position > MAX_SIZE || position < 1) {return;}if (pSqList->length >= MAX_SIZE) {return;}if (position == pSqList->length + 1) {pSqList->data[pSqList->length] = element;pSqList->length++;return;}int i = position - 1;for (int j = pSqList->length - 1; j >= i; j--) {pSqList->data[j + 1] = pSqList->data[j];}pSqList->data[i] = element;pSqList->length++;
}
  • 输出结果
int main() {PsqList pL = (PsqList)malloc(sizeof(SqList));createSqList(pL);printf("\n");displaySqList(pL);int position1 = 1;int v1 = 111;insertElementByPosition(pL, position1, v1);printf("\n\t在第 %d 个位置插入 %d\n", position1, v1);displaySqList(pL);int position2 = 3;int v2 = 333;insertElementByPosition(pL, position2, v2);printf("\n\t在第 %d 个位置插入 %d\n", position2, v2);displaySqList(pL);int position3 = 7;int v3 = 777;insertElementByPosition(pL, position3, v3);printf("\n\t在第 %d 个位置插入 %d\n", position3, v3);displaySqList(pL);int position4 = 9;int v4 = 999;insertElementByPosition(pL, position4, v4);printf("\n\t在第 %d 个位置插入 %d\n", position4, v4);displaySqList(pL);return 0;
}

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1.3、删除

在这里插入图片描述

  • 删除position处的元素
  • 位置position在表中对应的序号 i = position-1
  • 思路：将v(i+1)至v(length-1)依次向前移动一位
//删除指定位置的元素
void deleteElementByPosition(PsqList pSqList, int position) {if (position < 1 || position > MAX_SIZE) {return;}if (position > pSqList->length) {return;}int i = position - 1;for (int j = i; j < pSqList->length - 1; j++) {pSqList->data[j] = pSqList->data[j + 1];}pSqList->length--;
}
  • 运行结果
int main() {PsqList pL = (PsqList)malloc(sizeof(SqList));createSqList(pL);printf("\n");displaySqList(pL);int position1 = 1;deleteElementByPosition(pL,position1);printf("\n\t删除第 %d 个位置元素\n", position1);displaySqList(pL);int position2 = 2;deleteElementByPosition(pL, position2);printf("\n\t删除第 %d 个位置元素\n", position2);displaySqList(pL);int position3 = 3;deleteElementByPosition(pL, position3);printf("\n\t删除第 %d 个位置元素\n", position3);displaySqList(pL);return 0;
}

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2、单链表

  • 首先创建一个链表结构体
typedef struct LNode {int data;struct LNode* next;
}LNode, * LinkList;
  • 遍历链表
//遍历链表
void displayLinkList(LinkList p) {printf("\n");while (p != NULL) {printf("\t%d", p->data);p = p->next;}printf("\n");
}

2.1、创建单链表

（1）头插法

  • 创建链表
//头插法
void createLinkByHead(LinkList& linkList) {linkList = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));linkList->data = 100;linkList->next = NULL;for (int i = 0; i < 5; i++) {LinkList p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));p->data = (i + 2) * 100;p->next = linkList->next;linkList->next = p;}
}

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  • 输出结果
int main() {LinkList L1;createLinkByHead(L1);displayLinkList(L1);displayLinkList(L1);return 0;
}

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（2）尾插法

  • 创建链表
//尾插法
void createLinkByTail(LinkList& linkList) {linkList = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));linkList->data = 100;linkList->next = NULL;LinkList pre = linkList;for (int i = 0; i < 5; i++) {LinkList p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));p->data = (i + 2) * 100;pre->next = p;p->next = NULL;pre = p;}
}

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  • 输出结果
int main() {LinkList L2;createLinkByTail(L2);displayLinkList(L2);displayLinkList(L2);return 0;
}

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2.2、通过序号查找

//通过序号查找
LinkList queryByIndex(LinkList linkList, int index) {LinkList p = linkList;int i = 0;while (i < index) {p = p->next;i++;}return p;
}
  • 输出结果
int main() {LinkList L;createLinkByTail(L);displayLinkList(L);int position = 3;LinkList p= queryByIndex(L, position-1);printf("\n\t第 %d 个元素的值是 %d\n", position, p->data);return 0;
}

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2.3、通过序号插入

//通过序号插入
LinkList insertByIndex(LinkList linkList, int index, int data) {LinkList pEle = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));pEle->data = data;pEle->next = NULL;LinkList pre = linkList;LinkList p = pre;if (index == 0){pEle->next = pre;linkList = pEle;}else {for (int i = 0; i < index; i++) {pre = p;p = p->next;}pre->next = pEle;pEle->next = p;}return linkList;
}
  • 输出结果
int main() {LinkList L;createLinkByTail(L);displayLinkList(L);int positionInsert1 = 3;printf("\n\t在第 %d 个位置插入\n", positionInsert1);LinkList LInsert1 = insertByIndex(L, positionInsert1 - 1, 333);displayLinkList(LInsert1);int positionInsert2 = 1;printf("\n\t在第 %d 个位置插入\n", positionInsert2);LinkList LInsert2 = insertByIndex(LInsert1, positionInsert2 - 1, 111);displayLinkList(LInsert2);int positionInsert3 = 8;printf("\n\t在第 %d 个位置插入\n", positionInsert3);LinkList LInsert3 = insertByIndex(LInsert2, positionInsert3 - 1, 888);displayLinkList(LInsert3);int positionInsert4 = 10;printf("\n\t在第 %d 个位置插入\n", positionInsert4);LinkList LInsert4 = insertByIndex(LInsert3, positionInsert4 - 1, 101010);displayLinkList(LInsert4);return 0;
}

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2.4、通过序号删除

//通过序号删除
LinkList deleteByIndex(LinkList linkList, int index) {LinkList pre = linkList;if (index == 0) {linkList = linkList->next;pre->next = NULL;free(pre);}else {LinkList p = pre;for (int i = 0; i < index; i++) {pre = p;p = p->next;}pre->next = p->next;p->next = NULL;free(p);}return linkList;
}
  • 输出结果
int main() {LinkList L;createLinkByTail(L);displayLinkList(L);int positionDel1 = 3;printf("\n\t删除第 %d 个元素的值\n", positionDel1);LinkList LDel1= deleteByIndex(L, positionDel1 - 1);displayLinkList(LDel1);int positionDel2 = 1;printf("\n\t删除第 %d 个元素的值\n", positionDel2);LinkList LDel2 = deleteByIndex(LDel1, positionDel2 - 1);displayLinkList(LDel2);int positionDel3 = 4;printf("\n\t删除第 %d 个元素的值\n", positionDel3);LinkList LDel3 = deleteByIndex(LDel2, positionDel3 - 1);displayLinkList(LDel3);return 0;
}

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