【C项目】顺序表-编程知识

简介：本系列博客为C项目系列内容，通过代码来具体实现某个经典简单项目
适宜人群：已大体了解C语法同学
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作者博客链接：睡觉待开机

下面是本项目的大体思路梳理：
在这里插入图片描述

引言：

一般来说，顺序表作为基本的数据结构类型是不需要我们进行实现的，因为一些高级语言比如C++或者java直接具备的这样的内置数据结构，但是为了深入了解顺序表的底层，这里也是建议自己动手用C写一下，一是便于复习C学到的知识，二是更加深入了解顺序表的实现底层逻辑。

1.顺序表思路

为了明晰顺序表的实现思路，我们首先来铺垫一下我到底要在怎么写一个顺序表。

首先啥是顺序表？
一种线性表，底层是数组，只不过这个顺序表所谓的数组不单单可以放各种类型的数据，还可以有各种接口，包括增删查改操作的接口等等。

注：线性表的概念：逻辑结构上是连续的，物理结构不一定连续的数据结构称为线性表。

顺序表的概念：逻辑结构上是连续的，物理结构上也是连续的，底层是以数组为实现，有着增删查改各种接口的基本数据组织结构。
在这里插入图片描述

那么我就可以大致明白了我要写一个顺序表，这个顺序表实现了一些功能。

首先我要写一个顺序表的话，要有一个顺序表的大体类型吧，所以我就写了一个动态顺序表的类型

typedef int SLDateType;typedef struct SeqList
{SLDateType* arr;int size;int capacity;
}SL;

在这里插入图片描述

然后我想要在这个顺序表中实现各种功能（接口），那这个顺序表首先得初始化吧，有初始化顺序表了那肯定对应着销毁这个接口，自然也需要顺序表销毁，然后还要有头插尾插任意插入这个”增“的功能，还有有头删尾删任意删的这个”删“的共能，然后还要有查找功能，还要修改功能，那么我针对该顺序表的每个接口专门搞一个函数

为了便于代码书写，我将各种接口以及顺序表类型本身定义在SeqList.h头文件中进行声明与定义：

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>typedef int SLDateType;typedef struct SeqList
{SLDateType* arr;int size;int capacity;
}SL;//初始化和销毁
void SLInit(SL* ps);
void SLDestroy(SL* ps);
void SLPrint(SL* ps);//顺序表的头部输入/尾部输入
void SLPushBack(SL* ps,SLDateType x);
void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x);//顺序表的头部删除/尾部删除
void SLPopBack(SL* ps);
void SLPopFront(SL* ps);//指定位置放入/删除数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x);
void SLErase(SL* ps, int pos);//查找数据
int SLFind(SL* ps, SLDateType x);//修改数据
void SLModify(SL* ps, int pos, SLDateType x);

2.具体实现各种接口

顺序表初始化接口：

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

顺序表初始化插图：
在这里插入图片描述

顺序表销毁接口：

void SLDestroy(SL* ps)
{assert(ps);if (ps->arr){free(ps->arr);}ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}

顺序表销毁插图：
在这里插入图片描述

顺序表扩容接口：

void SLCheckCapacity(SL* ps)
{assert(ps);if (ps->capacity == ps->size){//小问题：刚开始的时候，sl->capacity是0值int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;SLDateType* temp = realloc(ps->arr,sizeof(SLDateType)*newcapacity);if (!temp){perror("realloc fail!");return;}ps->arr = temp;ps->capacity = newcapacity;}
}

顺序表扩容插图：
在这里插入图片描述

顺序表插入接口

void SLPushBack(SL* ps,SLDateType x)
{assert(ps);//1.空间不足需要扩大容量//2.空间足够直接放入数据SLCheckCapacity(ps);ps->arr[ps->size] = x;ps->size++;
}void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);//挪动数据int i = 0;for (i = ps->size - 1; i >= 0; i--){ps->arr[i+1] = ps->arr[i];}//放入数据*(ps->arr) = x;ps->size++;
}
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int i = 0;for (i = ps->size - 1; i >= pos; i--){ps->arr[i+1] = ps->arr[i];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}

头插的插图：
在这里插入图片描述
尾插的插图：

任意插入的插图：

顺序表删除接口：

void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);ps->size--;
}void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);int i = 0;for (i = 1; i < ps->size; i++){ps->arr[i-1] = ps->arr[i];}ps->size--;
}
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);int i = 0;for (i = pos + 1; i < ps->size; i++){ps->arr[i-1] = ps->arr[i];}ps->size--;
}

头删插图：
在这里插入图片描述
尾删插图：

任意删插图：

顺序表查找接口：

int SLFind(SL* ps, SLDateType x)
{assert(ps);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){if (x == ps->arr[i]){printf("%d找到了:",x);return i;}}printf("没有找到\n");return -1;
}

在这里插入图片描述
顺序表修改接口：

void SLModify(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size - 1);ps->arr[pos] = x;printf("修改成功\n");
}

修改插图：
在这里插入图片描述

3.全部接口代码实现：

#include"SeqList.h"void SLCheckCapacity(SL* ps)
{assert(ps);if (ps->capacity == ps->size){//小问题：刚开始的时候，sl->capacity是0值int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;SLDateType* temp = realloc(ps->arr,sizeof(SLDateType)*newcapacity);if (!temp){perror("realloc fail!");return;}ps->arr = temp;ps->capacity = newcapacity;}
}void SLInit(SL* ps)
{assert(ps);ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}void SLDestroy(SL* ps)
{assert(ps);if (ps->arr){free(ps->arr);}ps->arr = NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}void SLPrint(SL* ps)
{assert(ps);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){printf("%d ", *(ps->arr + i));//ps->arr[i];}printf("\n");
}void SLPushBack(SL* ps,SLDateType x)
{assert(ps);//1.空间不足需要扩大容量//2.空间足够直接放入数据SLCheckCapacity(ps);ps->arr[ps->size] = x;ps->size++;
}void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);//挪动数据int i = 0;for (i = ps->size - 1; i >= 0; i--){ps->arr[i+1] = ps->arr[i];}//放入数据*(ps->arr) = x;ps->size++;
}void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);ps->size--;
}void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);int i = 0;for (i = 1; i < ps->size; i++){ps->arr[i-1] = ps->arr[i];}ps->size--;
}void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int i = 0;for (i = ps->size - 1; i >= pos; i--){ps->arr[i+1] = ps->arr[i];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);int i = 0;for (i = pos + 1; i < ps->size; i++){ps->arr[i-1] = ps->arr[i];}ps->size--;
}int SLFind(SL* ps, SLDateType x)
{assert(ps);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){if (x == ps->arr[i]){printf("%d找到了:",x);return i;}}printf("没有找到\n");return -1;
}void SLModify(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size - 1);ps->arr[pos] = x;printf("修改成功\n");
}