第5节 线性表的顺序存储结构
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第一:
顺序存储结构
? 顺序存储定义
线性表的顺序存储结构 ,指的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素
? 在C 语言中可以用一维数组来实现顺序存储结构
存储空间的起始位置 : 数组node
线性表的最大容量 : 数组长度MAXSIZE
线性表的当前长度 :length
#define MAXSIZE 20
typedef struct _tag_List
{
char node[MAXSIZE];
int length;
}List;
? 获取元素操作
? 判断线性表是否合法
? 判断位置是否合法
? 直接通过数组下标的方式获取元素
char Get(List* list,int pos)
{
char ret = -1;
//1.判断线性表是否合法
//2.判断位置是否合法
if((list != NULL)&&(0 <= pos)&&(pos < lis-> length))
{
//3.获取元素
ret = list->node[pos];
}
return ret;
}
第二:
? 插入元素算法
? 判断线性表是否合法
? 判断插入位置是否合法
? 把最后一个元素到插入位置的元素后移一个位置
? 将新元素插入
? 线性表长度加1
插入元素算法
int SeqList_Insert(SeqList* list, SeqListNode* node, int pos) // O(n)
{
//1.判断线性表是否合法
int ret = (sList != NULL);
int i = 0;
//2.判断插入位置是否合法
ret = ret && (sList->length + 1 <= sList->MAXSIZE );
ret = ret && (0 <= pos);
if( ret )
{
if( pos >= sList->length )//当插入位置大于当前长度时
{
pos = sList->length;//插在最后
}
//3.从最后一个元素开始到第pos个位置
// 分别将他们都想后移动一个位置
for(i=sList->length; i>pos; i--)
{
sList->node[i] = sList->node[i-1];
}
//4.将新元素插入
sList->node[i] = (TSeqListNode)node;
//5.长度加1
sList->length++;
}
return ret;
}
第三:
? 删除元素算法
判断线性表是否合法
判断删除位置是否合法
将元素取出
将删除位置后的元素分别向前移动一个位置
线性表长度减1
删除元素算法
char SeqList_Delete(SeqList* list, int pos) // O(n)
{
char ret = -1;
int i = 0;
//1.判断线性表是否合法
//2.判断删除位置是否合法
if((list != NULL)&&(0 <= pos)&&(pos < lis-> length))
{
//3.取出删除元素
ret = list->node[pos];
//4.把删除位置pos后的元素分别向前移动一个位置
for(i=pos+1; i<sList->length; i++)
{
sList->node[i-1] = sList->node[i];
}
//5.长度减1
sList->length--;
}
return ret;
}
第四:
创建可复用顺序线性表
#ifndef _SEQLIST_H_
#define _SEQLIST_H_
typedef void SeqList;
typedef void SeqListNode;
SeqList* SeqList_Create(int capacity);
void SeqList_Destroy(SeqList* list);
void SeqList_Clear(SeqList* list);
int SeqList_Length(SeqList* list);
int SeqList_Capacity(SeqList* list);
int SeqList_Insert(SeqList* list, SeqListNode* node, int pos);
SeqListNode* SeqList_Get(SeqList* list, int pos);
SeqListNode* SeqList_Delete(SeqList* list, int pos);
#endif
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "SeqList.h"
typedef unsigned int TSeqListNode;
typedef struct _tag_SeqList
{
int capacity;
int length;
TSeqListNode* node;
} TSeqList;
SeqList* SeqList_Create(int capacity) // O(1)
{
TSeqList* ret = NULL;
if( capacity >= 0 )
{
//动态申请数组空间
//sizeof(TSeqListNode) * capacity 表示node所指向的空间
ret = (TSeqList*)malloc(sizeof(TSeqList) + sizeof(TSeqListNode) * capacity);
}
if( ret != NULL )
{
ret->capacity = capacity;
ret->length = 0;
ret->node = (TSeqListNode*)(ret + 1);//ret + 1 表示node所指向的容量的尾巴
}
return ret;
}
void SeqList_Destroy(SeqList* list) // O(1)
{
free(list);
}
void SeqList_Clear(SeqList* list) // O(1)
{
TSeqList* sList = (TSeqList*)list;//强制类型转换
if( sList != NULL )
{
sList->length = 0;
}
}
int SeqList_Length(SeqList* list) // O(1)
{
TSeqList* sList = (TSeqList*)list;
int ret = -1;
if( sList != NULL )
{
ret = sList->length;
}
return ret;
}
int SeqList_Capacity(SeqList* list) // O(1)
{
TSeqList* sList = (TSeqList*)list;
int ret = -1;
if( sList != NULL )
{
ret = sList->capacity;
}
return ret;
}
int SeqList_Insert(SeqList* list, SeqListNode* node, int pos) // O(n)
{
TSeqList* sList = (TSeqList*)list;
int ret = (sList != NULL);
int i = 0;
ret = ret && (sList->length + 1 <= sList->capacity);
ret = ret && (0 <= pos);
if( ret )
{
if( pos >= sList->length )
{
pos = sList->length;
}
for(i=sList->length; i>pos; i--)
{
sList->node[i] = sList->node[i-1];
}
sList->node[i] = (TSeqListNode)node;
sList->length++;
}
return ret;
}
SeqListNode* SeqList_Get(SeqList* list, int pos) // O(1)
{
TSeqList* sList = (TSeqList*)list;
SeqListNode* ret = NULL;
if( (sList != NULL) && (0 <= pos) && (pos < sList->length) )
{
ret = (SeqListNode*)(sList->node[pos]);
}
return ret;
}
SeqListNode* SeqList_Delete(SeqList* list, int pos) // O(n)
{
TSeqList* sList = (TSeqList*)list;
SeqListNode* ret = SeqList_Get(list, pos);
int i = 0;
if( ret != NULL )
{
for(i=pos+1; i<sList->length; i++)
{
sList->node[i-1] = sList->node[i];
}
sList->length--;
}
return ret;
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "SeqList.h"
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
int main(int argc, char *argv[])
{
SeqList* list = SeqList_Create(5);
int i = 0;
int j = 1;
int k = 2;
int x = 3;
int y = 4;
int z = 5;
int index = 0;
SeqList_Insert(list, &i, 0);
SeqList_Insert(list, &j, 0);
SeqList_Insert(list, &k, 0);
SeqList_Insert(list, &x, 0);
SeqList_Insert(list, &y, 0);
SeqList_Insert(list, &z, 0);
for(index=0; index<SeqList_Length(list); index++)
{
int* p = (int*)SeqList_Get(list, index);
printf("%d\n", *p);
}
printf("\n");
while( SeqList_Length(list) > 0 )
{
int* p = (int*)SeqList_Delete(list, 0);
printf("%d\n", *p);
}
SeqList_Destroy(list);
return 0;
}
小结
? 优点 :
无需为线性表中的逻辑关系增加额外的空间
可以快速的获取表中合法位置的元素
? 缺点 :
插入和删除操作需要移动大量元素
当线性表长度变化较大时难以确定存储空间的容量