数据结构（一）——顺序表

线性表——顺序表

线性表概念

​ 线性表是一种最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构。一个线性表是 n 个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表中数据元素的对应关系是一对一，第一个元素没有直接前驱元素，最后一个元素没有直接后继元素，其他的元素都有唯一的前驱和后继元素。

顺序表

​ 顺序表是指在内存中以数组的形式保存的线性表，用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的元素，使逻辑结构相邻的两个元素存储在相邻的物理存储单元中，即顺序存储结构。

顺序表定义

​ MAXSIZE 为顺序表的最大允许存放多少个元素

​ 定义顺序表的结构体变量，data 代表存放元素值的数组，因为数组中每个相邻元素在内存中的物理地址也是相邻的，length 表示顺序表中现有元素的个数，即顺序表的长度

#define MAXSIZE 10

typedef struct
{
	int data[MAXSIZE];
	int length;
}Seqlist;

顺序表初始化

​ 初始化的过程就是内存中申请了顺序表结构体的资源后，将顺序表的长度设置成 0，即新生成的空的顺序表，需要传入顺序表结构体的指针作为参数

void Initlist(Seqlist* s)
{
	s->length = 0;
}

判断顺序表是否为空

​ 判断顺序表是否为空的过程就是取出结构体中 length 的值，检测其是否为 0

int Listempty(Seqlist* s)
{
	if (s->length == 0)
		return 1;
	else
		return 0;
}

按照元素索引查找元素

​ 按照元素索引查找元素，首先需要检测输入的 index 是否合法，如果输入合法，即取出该索引位置的元素值并返回 1，不合法就返回 0

int Searchforindex(Seqlist* s, int index, int* e)
{
	if (index < 0 || index >= s->length)
		return -1;
	*e = s->data[index];
	return 1;
}

按照元素值查找元素

​ 使用 for 循环遍历结构体中存放元素值的数组，使传入的值与数组中的值一一比对，成功返回 1，失败返回 0

int Searchfordata(Seqlist* s, int d)
{
	for (int i = 0; i < s->length; i++)
	{
		if (d == s->data[i])
			return i;
	}
	return 0;
}

在指定索引位置插入元素

​ 首先检测 index 是否合法，再判断顺序表是否已满，满就返回 1，符合就给索引位置的数组元素赋值，并使顺序表长度 +1 后返回 1

int Insertlist(Seqlist* s, int index, int d)
{
	if (index < 0 || index > s->length)
		return -1;
	else if (s->length == MAXSIZE)
	{
		return 0;
	}
	s->data[index] = d;
	s->length++;
	return 1;
}

删除指定索引位置的元素

​ 同样先检测 index，非法返回 -1，然后通过 for 循环将 index 位置后（包括 index）的元素全部前移一位来确保顺序表的连续性，length - 2 的意思：如果顺序表是满状态，最后一位元素的 index 是 length - 1，删除一位之后只需要执行道 length - 2 的元素就可以实现元素前移，最后将 length - 1 并返回 1

int Deletelist(Seqlist* s, int index)
{
	if (index < 0 || index > s->length)
		return -1;
	else
	{
		for (int i = index; i < s->length - 2; i++)
		{
			s->data[i] = s->data[i + 1];
		}
		s->length--;
		return 1;
	}
}

总结

（一）优点：无须关心表中元素之间的关系，所以不用增加额外的存储空间；可以快速地取表中任意位置的元素。

（二）缺点：插入和删除操作需要移动大量元素。使用前需事先分配好内存空间，当线性表长度变化较大时，难以确定存储空间的容量。分配空间过大会造成存储空间的巨大浪费，分配的空间过小，难以适应问题的需求。