C语言实现顺序表的基本操作指南(注释很详细)

2024-07-28 16:13:09

创建一个结构体用于存放顺序表相关数据

#define SEQTYPE int
typedef struct SeqList
{
	SEQTYPE* data;
	int size;		//有效数据个数
	int capacity;	//容量
}SeqList;

初始化顺序表

void SeqListInit(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	pq->data = NULL;
	pq->capacity = 0;
	pq->size = 0;
}

插入元素

插入到表头；
插入到指定位置；
插入到尾部；

先检查容量是否够用

void CheckCapacity(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	//如果空间满了，扩容
	if (pq->size >= pq->capacity)
	{
		int newcapacity = pq->capacity == 0 ? 4 : pq->capacity * 2;

		SEQTYPE* new = (SEQTYPE*)realloc(pq->data, sizeof(SEQTYPE) * newcapacity);
		if (new == NULL)
		{
			perror("realloc");
			exit(-1);
		}

		pq->data = new;
		pq->capacity = newcapacity;

	}
	puts("增容成功");
}

//往顺序表指定位置插入数据
void SeqListInsert(SeqList* pq, int pos)
{
	CheckNull(pq);
	assert(pos <= pq->size);
	SEQTYPE InsertVal;
	if (pos == -1)
	{
		printf("请分别输入添加的数据和位置,空格隔开:>");
		scanf("%d %d", &InsertVal, &pos);
		if (pos > pq->size)
		{
			printf("请正确输入\n");
			return;
		}
	}
	else
	{
		printf("请输入添加的数据:>");
		scanf("%d", &InsertVal);
	}
	//检查容量是否足够
	CheckCapacity(pq);

	//插入数据
	int end = pq->size;
	int begin = pos;

	while (begin < end)
	{
		pq->data[end] = pq->data[end - 1];
		--end;
	}
	pq->data[pos] = InsertVal;
	++pq->size;
	printf("添加成功\n");
}

//往顺序表末位置插入数据
void SeqListPushBack(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListInsert(pq, pq->size);
}

//往顺序表首位置插入数据
void SeqListPushFront(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListInsert(pq, 0);
}

删除元素

删除首元素；
删除指定位置元素；
删除尾部元素；

//从顺序表指定位置删除数据
void SeqListErase(SeqList* pq, int pos)
{
	CheckNull(pq);

	if (pos == -1)
	{
		printf("请输入要删除数据的位置:>");
		scanf("%d", &pos);
		if (pos < 0 || pos >= pq->size)
		{
			printf("请正确输入\n");
			return;
		}
	}

	int begin = pos;
	int end = pq->size - 1;
	while (begin < end)
	{
		pq->data[begin] = pq->data[begin + 1];
		++begin;
	}

	--pq->size;
	puts("删除成功");
}

//从顺序表末位置删除数据
void SeqListPophBack(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListErase(pq, pq->size - 1);
}

//从顺序表首位置删除数据
void SeqListPophFront(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListErase(pq, 0);
}

元素修改

找到目标元素；
直接修改该元素的值；

//修改顺序表指定位置数据
void SeqListModify(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	int pos;
	SEQTYPE x;
	printf("请输入修改的位置和新的数据,空格隔开:>");
	scanf("%d %d", &pos, &x);
	if (pos < 0 && pos >= pq->size)
	{
		printf("请正确输入\n");
		return;
	}

	pq->data[pos] = x;
	puts("修改成功");
}

查找元素

查找目标元素，算法多种，比如二分，插值等等，这里使用顺序查找算法，具体代码如下：

//查找所需数据是否存在顺序表中
void SeqListFindData(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SEQTYPE x;

	printf("请输入要查找的数据:>");
	scanf("%d", &x);

	for (int i = 0; i < pq->size; i++)
	{
		if (pq->data[i] == x)
		{
			printf("所需查询数据存在,下标为:>%d\n", i);
			return;
		}
	}
	printf("找不到\n");

}

排序元素

//排序顺序表
void SeqListSort(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	int option = 0;
	printf("输入0为升序，1为降序:>");
	scanf("%d", &option);

	for (int i = 0; i < pq->size - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < pq->size - i - 1; j++)
		{
			if (pq->data[j] > pq->data[j + 1])
			{
				SEQTYPE tmp = pq->data[j];
				pq->data[j] = pq->data[j + 1];
				pq->data[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}

	if (option)
	{
		SeqListReverse(pq);
		return;
	}

}

元素反转

//顺序表反转
void SeqListReverse(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	int left = 0;
	int right = pq->size - 1;

	while (left < right)
	{
		SEQTYPE tmp = pq->data[left];
		pq->data[left] = pq->data[right];
		pq->data[right] = tmp;
		++left;
		--right;
	}

}

源码

以上是顺序表常用的功能操作，下面附上完整代码，VS2019环境

SeqList.c

#include "SeqList.h"

void CheckNull(SeqList* pq)
{
	if (pq == NULL)
	{
		perror("pq::");
		exit(-1);
	}
}

//初始化顺序表
void SeqListInit(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	pq->data = NULL;
	pq->capacity = 0;
	pq->size = 0;
}

void SeqListDestory(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	free(pq->data);
	pq->data = NULL;

	pq->size = 0;
	pq->capacity = 0;

}

void CheckCapacity(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	//如果空间满了，扩容
	if (pq->size >= pq->capacity)
	{
		int newcapacity = pq->capacity == 0 ? 4 : pq->capacity * 2;

		SEQTYPE* new = (SEQTYPE*)realloc(pq->data, sizeof(SEQTYPE) * newcapacity);
		if (new == NULL)
		{
			perror("realloc");
			exit(-1);
		}

		pq->data = new;
		pq->capacity = newcapacity;

	}
	puts("增容成功");
}

void SeqListPrint(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	if (pq->size == 0)
		printf("\n");
	else
	{
		for (int i = 0; i < pq->size; i++)
		{
			printf("%d ", pq->data[i]);
		}
		puts("\n--------------------------------------");
	}

}

//往顺序表末位置插入数据
void SeqListPushBack(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListInsert(pq, pq->size);
}

//往顺序表首位置插入数据
void SeqListPushFront(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListInsert(pq, 0);
}

//往顺序表指定位置插入数据
void SeqListInsert(SeqList* pq, int pos)
{
	CheckNull(pq);
	assert(pos <= pq->size);
	SEQTYPE InsertVal;
	if (pos == -1)
	{
		printf("请分别输入添加的数据和位置,空格隔开:>");
		scanf("%d %d", &InsertVal, &pos);
		if (pos > pq->size)
		{
			printf("请正确输入\n");
			return;
		}
	}
	else
	{
		printf("请输入添加的数据:>");
		scanf("%d", &InsertVal);
	}
	//检查容量是否足够
	CheckCapacity(pq);

	//插入数据
	int end = pq->size;
	int begin = pos;

	while (begin < end)
	{
		pq->data[end] = pq->data[end - 1];
		--end;
	}
	pq->data[pos] = InsertVal;
	++pq->size;
	printf("添加成功\n");

}

//从顺序表指定位置删除数据
void SeqListErase(SeqList* pq, int pos)
{
	CheckNull(pq);

	if (pos == -1)
	{
		printf("请输入要删除数据的位置:>");
		scanf("%d", &pos);
		if (pos < 0 || pos >= pq->size)
		{
			printf("请正确输入\n");
			return;
		}
	}

	int begin = pos;
	int end = pq->size - 1;
	while (begin < end)
	{
		pq->data[begin] = pq->data[begin + 1];
		++begin;
	}

	--pq->size;
	puts("删除成功");

}

//从顺序表末位置删除数据
void SeqListPophBack(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListErase(pq, pq->size - 1);
}

//从顺序表首位置删除数据
void SeqListPophFront(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SeqListErase(pq, 0);
}

//修改顺序表指定位置数据
void SeqListModify(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	int pos;
	SEQTYPE x;
	printf("请输入修改的位置和新的数据,空格隔开:>");
	scanf("%d %d", &pos, &x);
	if (pos < 0 && pos >= pq->size)
	{
		printf("请正确输入\n");
		return;
	}

	pq->data[pos] = x;
	puts("修改成功");
}

//查找顺序表指定位置数据
void SeqListFindPos(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	int pos;
	printf("请输入要查找数据的位置:>");
	scanf("%d", &pos);
	if (pos < 0 && pos >= pq->size)
	{
		printf("请正确输入\n");
		return;
	}

	for (int i = 0; i < pq->size; i++)
	{
		if (pq->data[i] == pq->data[pos])
		{
			printf("查找位置的数据为:>%d\n", pq->data[pos]);
			break;
		}
	}

}

//查找所需数据是否存在顺序表中
void SeqListFindData(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);
	SEQTYPE x;

	printf("请输入要查找的数据:>");
	scanf("%d", &x);

	for (int i = 0; i < pq->size; i++)
	{
		if (pq->data[i] == x)
		{
			printf("所需查询数据存在,下标为:>%d\n", i);
			return;
		}
	}
	printf("找不到\n");

}

//排序顺序表
void SeqListSort(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	int option = 0;
	printf("输入0为升序，1为降序:>");
	scanf("%d", &option);

	for (int i = 0; i < pq->size - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < pq->size - i - 1; j++)
		{
			if (pq->data[j] > pq->data[j + 1])
			{
				SEQTYPE tmp = pq->data[j];
				pq->data[j] = pq->data[j + 1];
				pq->data[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}

	if (option)
	{
		SeqListReverse(pq);
		return;
	}

}

//顺序表反转
void SeqListReverse(SeqList* pq)
{
	CheckNull(pq);

	int left = 0;
	int right = pq->size - 1;

	while (left < right)
	{
		SEQTYPE tmp = pq->data[left];
		pq->data[left] = pq->data[right];
		pq->data[right] = tmp;
		++left;
		--right;
	}

}

test.c

#include "SeqList.h"

void menu()
{
	printf("######################################################\n");
	printf("#####       1.  Print        2.  Insert          #####\n");
	printf("#####       3.  PushFront    4.  PushBack        #####\n");
	printf("#####       5.  PopFront     6.  PopBack         #####\n");
	printf("#####       7.  FindPos      8.  FindData        #####\n");
	printf("#####       9.  Modify       10. Erase           #####\n");
	printf("#####       11. EMPTY        12. Sort            #####\n");
	printf("#####       13. Reverse      0.  Exit            #####\n");
	printf("######################################################\n");
}

enum Option
{
	EXIT,
	PRINT,
	INSERT,
	PUSHFRONT,
	PUSHBACK,
	POPFRONT,
	POPBACK,
	FINDPOS,
	FINDDATA,
	MODIFY,
	ERASE,
	EMPTY,
	SORT,
	REVERSE,
};

int main()
{
	int option = 0;
	int posi = -1;

	SeqList s;

	SeqListInit(&s);

	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &option);
		switch (option)
		{
		case PRINT:
			SeqListPrint(&s);
			break;

		case INSERT:
			SeqListInsert(&s, posi);
			break;

		case PUSHFRONT:
			SeqListPushFront(&s);
			break;

		case PUSHBACK:
			SeqListPushBack(&s);
			break;

		case POPFRONT:
			SeqListPophFront(&s);
			break;

		case POPBACK:
			SeqListPophBack(&s);
			break;

		case FINDPOS:
			SeqListFindPos(&s);
			break;

		case FINDDATA:
			SeqListFindData(&s);
			break;
		case MODIFY:
			SeqListModify(&s);
			break;

		case ERASE:
			SeqListErase(&s, posi);
			break;

		case EMPTY:
			SeqListDestory(&s);
			break;

		case SORT:
			SeqListSort(&s);
			break;

		case REVERSE:
			SeqListReverse(&s);
			break;

		case EXIT:
			SeqListDestory(&s);
			printf("退出\n");
			break;

		default:
			printf("请正确输入\n");
			break;
		}
	} while (option);

	return 0;
}

SeqList.h

#pragma once

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

//

#define SEQTYPE int
typedef struct SeqList
{
	SEQTYPE* data;
	int size;		//有效数据个数
	int capacity;	//容量
}SeqList;

//初始化顺序表
void SeqListInit(SeqList* pq);

//销毁顺序表
void SeqListDestory(SeqList* pq);

//打印顺序表
void SeqListPrint(SeqList* pq);

//往顺序表指定位置插入数据
void SeqListInsert(SeqList* pq, int pos);

//往顺序表末位置插入数据
void SeqListPushBack(SeqList* pq);

//往顺序表首位置插入数据
void SeqListPushFront(SeqList* pq);

//从顺序表指定位置删除数据
void SeqListErase(SeqList* pq, int pos);

//从顺序表末位置删除数据
void SeqListPophBack(SeqList* pq);

//从顺序表首位置删除数据
void SeqListPophFront(SeqList* pq);

//修改顺序表指定位置数据
void SeqListModify(SeqList* pq);

//查找顺序表指定位置数据
void SeqListFindPos(SeqList* pq);

//查找所需数据是否存在顺序表中
void SeqListFindData(SeqList* pq);

//排序顺序表
void SeqListSort(SeqList* pq);

//顺序表反转
void SeqListReverse(SeqList* pq);

总结

到此这篇关于C语言实现顺序表的基本操作指南的文章就介绍到这了,更多相关C语言实现顺序表基本操作内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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