数据结构之顺序表(数据结构顺序表图书管理系统)
myzbx 2025-07-09 16:14 2 浏览
线性表定义
线性表是n (n ≥ 0)个具有相同特性的数据元素的有限序列。记作:(a1, a2, …, ai-1, ai, ai+1, …, an)
线性表相关概念
直接前驱元素:ai-1领先于ai, 称ai-1是ai的直接前驱元素
直接后继元素:ai+1是 ai 的直接后继元素
前驱元素:a1, a2,…, ai-1均称为ai的前驱元素
后继元素:ai+1, ai+2,…, an均称为ai的后继元素
线性表的长度:线性表所含的数据元素个数 n 称为线性表的长度
空线性表:长度为零的线性表(即不包含任何数据元素的线性表)称为空线性表
位序:元素在顺序表的第几个位置
顺序表特点
顺序表具有以下特点:
- 元素在内存中的物理地址是连续的,因此可以通过下标快速访问和修改元素。
- 元素的插入和删除操作比较耗时,需要移动其他元素的位置来保持顺序。
- 顺序表的大小固定,当容量不足时需要进行扩容操作。
- 支持随机访问,即可以通过下标直接访问任意位置的元素。
顺序表适用于元素数量固定且频繁进行随机访问的场景,例如需要高效地查找、修改或删除元素的情况。然而,如果需要频繁进行插入和删除操作,顺序表的性能会受到影响,此时链表等数据结构可能更合适。
顺序表基本操作
基本操作
- 初始化操作:init_sqlist
- 判空操作:empty_sqlist
- 判满操作:is_full_sqlist
- 求长度运算:size
- 查找元素操作: search_sqlist
- 插入元素操作: insert_sqlist
- 删除元素操作: delete_sqlist
- 修改元素操作: modify_sqlist
实现代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>
//数据类型
typedef int DataType;
typedef struct SqList
{
DataType* mem; //连续内存
int size; //记录当前元素个数
int maxSize; //最大元素个数
}SqList;
//创建
SqList* create_sqlist();
//插入
void insert_sqlist(SqList* sqlist, DataType data);
//删除
void erase_sqlist_index(SqList* sqlist, int index); //位序方式删除
void erase_sqlist_data(SqList* sqlist, DataType data); //位序方式删除
void erase_sqlist_all(SqList* sqlist, DataType data); //删除所有相同的数据
//查找
int search_sqlist(SqList* sqlist, DataType data);
//遍历
void print_sqlist(SqList* sqlist);
//销毁
void destory_sqlist(SqList* sqlist);
//万金油
bool empty_sqlist(SqList* sqlist);
int size_sqlist(SqList* sqlist);
int main()
{
SqList* sqlist = create_sqlist();
insert_sqlist(sqlist,1);
insert_sqlist(sqlist,3);
insert_sqlist(sqlist,2);
insert_sqlist(sqlist,66);
insert_sqlist(sqlist,88);
insert_sqlist(sqlist,88);
insert_sqlist(sqlist,88);
insert_sqlist(sqlist,99);
print_sqlist(sqlist);
#if 0
//按照位序删除测试
erase_sqlist_index(sqlist, 1);
print_sqlist(sqlist);
erase_sqlist_index(sqlist, 2);
print_sqlist(sqlist);
#endif
#if 0
//按照数据做删除
erase_sqlist_data(sqlist, 88);
print_sqlist(sqlist);
#endif
//删除掉所有一样的
erase_sqlist_all(sqlist, 88);
print_sqlist(sqlist);
destory_sqlist(sqlist);
sqlist = NULL;
return 0;
}
SqList* create_sqlist()
{
SqList* sqlist = (SqList*)calloc(1, sizeof(SqList));
assert(sqlist);
return sqlist;
}
void insert_sqlist(SqList* sqlist, DataType data)
{
assert(sqlist);
if (sqlist->size == sqlist->maxSize)
{
sqlist->maxSize += 10;
DataType* temp = realloc(sqlist->mem, sqlist->maxSize * sizeof(DataType));
assert(temp);
sqlist->mem = temp;
}
#if 0
//没有任何操作的插入方式
sqlist->mem[sqlist->size++]=data;
#endif
//有序插入方式
sqlist->mem[sqlist->size] = data;
//调整插入元素
//1.交换到第一次小于他的位置
//2.交换到0下标
for (int i = sqlist->size; i > 0; i--)
{
if (sqlist->mem[i - 1] > sqlist->mem[i])
{
DataType temp = sqlist->mem[i - 1];
sqlist->mem[i - 1] = sqlist->mem[i];
sqlist->mem[i] = temp;
}
else
{
break; //插入元素大于前面不需要调整
}
}
sqlist->size++;
//自己课后写一写按照位序的方式插入
}
void erase_sqlist_index(SqList* sqlist, int index)
{
assert(sqlist);
//位序的有效性
if (index <= 0 && index > sqlist->size)
{
printf("序号无效!\n");
return;
}
//顺序的表的删除是数组的伪删除
//后面元素依次往前移动,覆盖删除元素
for (int i = index - 1; i < sqlist->size - 1; i++)
{
sqlist->mem[i] = sqlist->mem[i + 1];
}
//伪删除操作
sqlist->size--;
}
void erase_sqlist_data(SqList* sqlist, DataType data)
{
int pos = search_sqlist(sqlist, data);
if (pos == -1)
{
printf("未找到相关数据,无法删除!\n");
return;
}
erase_sqlist_index(sqlist, pos + 1);
}
void erase_sqlist_all(SqList* sqlist, DataType data)
{
#if 0
//效率稍微差一点
int pos = -1;
while ((pos=search_sqlist(sqlist, data)) != -1)
{
erase_sqlist_index(sqlist, pos + 1);
}
#endif
//换种方式
for (int i = 0; i < sqlist->size;)
{
if (sqlist->mem[i] == data)
{
for (int j = i; j < sqlist->size - 1; j++)
{
sqlist->mem[j] = sqlist->mem[j + 1];
}
sqlist->size--;
}
else
{
i++;
}
}
}
int search_sqlist(SqList* sqlist, DataType data)
{
for (int i = 0; i < sqlist->size; i++)
{
if (sqlist->mem[i] == data)
{
return i;
}
}
//返回0并不能作为没有找到的标准
return -1;
}
void print_sqlist(SqList* sqlist)
{
for (int i = 0; i < sqlist->size; i++)
{
printf("%d\t", sqlist->mem[i]);
}
printf("\n");
}
void destory_sqlist(SqList* sqlist)
{
assert(sqlist);
free(sqlist->mem);
sqlist->mem = NULL;
free(sqlist);
}
bool empty_sqlist(SqList* sqlist)
{
return sqlist->size==0;
}
int size_sqlist(SqList* sqlist)
{
return sqlist->size;
}
顺表应用案例
顺序表是一种常见的数据结构,它可以用于许多应用场景,下面列举几个常见的应用:
- 数组:顺序表可以用于实现数组,数组是一种常见的数据结构,它可以用于存储一组相同类型的数据。在顺序表中,数组的每个元素都存储在连续的内存空间中,可以通过下标来访问。
- 多项式:顺序表可以用于实现多项式,多项式是一种常见的数学概念,它可以表示为一系列项的和,每个项包含一个系数和一个指数。在顺序表中,多项式的每个项可以存储在一个元素中,可以按照指数的大小顺序排列。
- 缓存:顺序表可以用于实现缓存,缓存是一种常见的技术,用于提高数据访问速度。在顺序表中,可以将最近访问的数据存储在前面的元素中,这样可以更快地访问最近使用的数据。
- 排序:顺序表可以用于实现排序算法,排序是一种常见的算法,用于将数据按照一定的顺序排列。在顺序表中,可以使用不同的排序算法,如冒泡排序、插入排序、快速排序等。
- 数据存储仓库:顺序表可以用于实现简单的数据库,数据库是一种常见的数据存储和管理系统,用于存储和管理大量数据。在顺序表中,可以将数据存储在不同的元素中,可以使用不同的算法来实现数据的查询、插入、删除等操作。
总的来说,顺序表是一种非常常见的数据结构,可以用于许多应用场景。在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的数据结构和算法,以提高程序的效率和可维护性。
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