1、线性表概述
1.1线性表的定义
线性表(list):零个或多个数据元素的有限序列。
简单地来说,我们可以用下面这张图来描述一个线性表:
1.2 线性表的存储结构
1.2.1顺序存储结构——顺序表
顺序表是将数据全部存储到一整块内存空间中,数据元素之间按照次序挨个存放。
1.2.2链式存储结构——链表
链表不强制要求数据在内存中集中存放,各个元素可以分散存放在内存中。
2、顺序表
2.1顺序表的定义
接下来我们用代码进行描述:
#define LIST_MAX_NUM 100
typedef struct
{int list[LIST_MAX_NUM];int len;
}Linear_List_Type;Linear_List_Type mylist;
这段代码定义了一个结构体类型 Linear_List_Type
,并创建了一个该类型的变量 mylist
。
代码解析:
-
typedef struct { ... } Linear_List_Type;
:这行代码定义了一个结构体,并使用typedef
为该结构体起了一个别名Linear_List_Type
。这意味着在以后使用Linear_List_Type
这个名字就代表了这个结构体类型。 -
int list[LIST_MAX_NUM];
:这是一个整数数组,数组的长度是LIST_MAX_NUM
,这个宏应该在其他地方定义过,用来表示数组的最大长度。 -
int len;
:这是一个整数变量,用来存储数组中当前有效元素的数量,也就是线性表的长度。 -
Linear_List_Type mylist;
:这行代码定义了一个名为mylist
的变量,类型是Linear_List_Type
,也就是前面定义的结构体类型。mylist
代表一个具体的线性表实例。
2.2顺序表的基本操作
2.2.1初始化
初始化操作的意义:
- 该函数将传入的线性表的长度
len
设置为 0,从而将线性表重置为空状态。 - 在数据结构中,初始化操作是确保线性表在使用之前处于一个已知的、正确的状态。这通常是使用线性表的第一步操作。
void InitList(Linear_List_Type* p)
{p->len = 0;
}
代码解析:
-
函数声明
void InitList(Linear_List_Type* p)
:void
:表示该函数没有返回值。InitList
:函数名称,用于初始化线性表。Linear_List_Type* p
:函数的参数是一个指向Linear_List_Type
类型的指针p
。这个指针用于指向需要初始化的线性表。
-
p->len = 0;
:p->len
:通过指针p
访问线性表结构体中的len
成员。=
:赋值运算符。0
:将len
设置为 0。- 这一步将线性表的长度初始化为 0,表示线性表为空,没有有效元素。
2.2.2插入
假设线性表的存储空间为V[1:m],表长为n,插入位置i,插入元素b,则代码如下:
void InsertList(Linear_List_Type* p, int m, int i, int b)
{int k;if (p->len == m){printf("overflow");return;}if (i > p->len){i = p->len + 1;}else if (i < 1){i = 1;}for (k = p->len; k >= i; k--){p->list[k] = p->list[k - 1];}p->list[i - 1] = b;p->len += 1;
}
-
参数说明:
- 线性表的指针用于操作目标线性表。
- 参数包括线性表的最大容量、插入位置、以及要插入的元素。
-
判断线性表是否已满:
- 首先检查线性表当前长度是否已达最大容量,如果已满,打印“overflow”提示并退出函数,防止溢出错误。
-
调整插入位置:
- 检查插入位置是否超出当前长度,如果插入位置大于当前长度,将位置调整为表的末尾。
- 如果插入位置小于 1,则将插入位置调整为第一个位置。
-
移动元素腾出插入空间:
- 从线性表的最后一个元素开始,逐个向后移动元素,为插入新元素腾出空间。
-
插入新元素:
- 将新元素插入到调整好的位置。
-
更新线性表长度:
- 插入后,更新线性表的长度以反映新的元素数量。
2.2.3删除
void DeleteList(Linear_List_Type* p, int i)
{int k;if (p->len == 0){printf("underflow");return;}if (i<1 || i>p->len){printf("this element is not in the list");return;}for (k = i; k < p->len; k++){p->list[k - 1] = p->list[k];}p->len -= 1;return;
}
步骤解析:
-
函数定义与参数说明:
Linear_List_Type* p
:指向线性表的指针,操作的目标是这个线性表。int i
:表示要删除的元素的位置,从 1 开始计数。
-
检查线性表是否为空:
if (p->len == 0)
:判断线性表是否为空,即当前长度是否为 0。- 如果线性表为空,则打印
"underflow"
提示,表示删除操作无法进行,并立即返回。
-
检查删除位置是否有效:
if (i < 1 || i > p->len)
:判断插入位置是否超出有效范围。- 如果
i
小于 1 或大于当前线性表的长度,说明删除位置无效。 - 打印
"this element is not in the list"
提示,并退出函数。
- 如果
-
移动元素填补空位:
for (k = i; k < p->len; k++)
:从删除位置i
开始,将其后的元素依次向前移动。p->list[k - 1] = p->list[k];
:将第k
位置的元素移动到k-1
位置,逐步覆盖被删除的元素位置。
-
更新线性表的长度:
p->len -= 1;
:删除元素后,线性表的长度减少 1。
-
函数返回:
return;
:结束函数,返回到调用者。
总结: