数据结构_顺序表(C++

2023-05-09 13:25:09 浏览数 (1)

数据结构_SeqList顺序表(C 实现

前言:此类笔记仅用于个人复习,内容主要在于记录和体现个人理解,详细还请结合bite课件、录播、板书和代码。

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前言&注意事项

有些函数没有修改成员数据的要求,防止成员函数被修改,将只有读取要求的函数设为常函数(只读函数 用 C 实现,有很多优势,其中一个就是对象可以直接访问并修改数据成员,不用再想要修改的时候再传地址什么的 ==assert果然还是太暴力了,能不用就不用吧,但是一定要记住要判断 表指针 为空的情况==

  1. ==可以抛出异常信号 (建议用这个,因为运行错误的时候知道原因==
  2. ==可以直接返回==
  3. 判断指针head为空的方式

if(!head) // if(!head)等价于if(head==NULL),head==NULL是head为空时等式成立,值为真 // head为空的话head就相当于0(假),非空就是真,所以当head为空的时候,!head就是真 throw nullPointer();//这里使用了抛出异常信号的方式,而且抛出的是一个匿名对象(因为要的是它的类型,没必要给对象命名了) //如果采用直接返回的方式 if(!head) return;//直接返回的话,在有返回类型的函数里面可能会报错 //以上两者都可以终止函数,不过直接return只能用在无返回值函数上,return本质是终止函数运行并返回NULL 其他注意事项在代码注释以及code日记中体现

顺序表实现方法

==注意:这个是带哨兵位的头结点的顺序表!!==

==但是实际上完全没有必要在顺序表上用哨兵位!因为根本不需要找头结点!而且一般情况下顺序表就是不用的,所以用了哨兵位很容易搞混!!!!==

是因为学校的数据结构教材用了才写上的!!教材不好

seqList.h #include<iostream> using namespace std; //专门作为异常信息的类(用于异常处理抛出); class outofsize { };//用于判断非法访问 class nullPointer { };//用于判断空指针,此处主要用于判断 扩容是否失败 以及 头指针是否为空 template<class slDataType> class seqList { private: slDataType* elem; //用数组实现顺序表 int size; //顺序表实际大小 int capacity; //顺序表容量(能存储的除了哨兵位的头结点之外的实际有效数据的个数 void doubleCapacity(); //扩容函数;不过这里没必要单独写出来,只有在添加数据的时候有可能会调用到,其他时候不会用到,所以不会产生函数的复用,不用单独构建这个函数,直接包含在添加数据的函数里面就行 public: seqList(int Size = 10); //初始化顺序表 bool seqListEmpty() const; //判空,空则返回真,否则返回假 bool seqListFull() const; //判满 void seqListPushHead(slDataType x); //头插 void seqListPushBack(slDataType x); //尾插 void seqListPopHead(); //头删 void seqListPopBack(); //尾删 void seqListInsert(int pos, slDataType& data); //在任意位置pos插入;此处对元素数据运用了引用,不用再构建形参局部变量,可以减少一点空间开辟,不过个人感觉没有也无伤大雅 void seqListErase(int pos); //删除pos的元素 void seqListRemove(int pos, slDataType& e); //删除pos处的元素,并赋值给e(这里才体现引用的用处 slDataType seqListGet(int pos) const; //返回pos处的元素 int seqListFind(slDataType& data) const; //返回值等于data的元素的位置,没有则返回0 int seqListLength() const; //返回顺序表长度 void seqListDestory(); //清除顺序表,使其成为空表 ~seqList() { }; //析构函数 }; seqList.cpp #include"seqList.h" template<class slDataType> seqList<slDataType>::seqList(int Size)//初始化顺序表 { this->elem = new slDataType[Size];//开辟动态数组 if (!elem) throw nullPointer(); this->size = 0; this->capacity = Size-1;//保留第一个元素作为哨兵位的头结点(不过个人认为在顺序表这里没有必要,链表那里才能体现出哨兵位头结点的好处) } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::doubleCapacity()//扩容函数 { assert(elem);//感觉判空的时候不如直接用assert,因为为了判空就用异常处理有些大材小用,而且只在判空的时候用assert,这样就直到程序一中断就说明是空指针 //所以关于指针可能为空的情况,我在除了这个函数之外的地方都用的assert,这个用异常处理结构太麻烦了,直接暴力检查就ok slDataType* newElem = new slDataType[capacity * 2]; if (!newElem) throw nullPointer(); for (int i = 1;i <= size; i )//注意,因为是有哨兵位的,所以i的范围是1(头)到size(尾) { newElem[i] = elem[i]; } delete []elem; elem = newElem; capacity = capacity * 2 - 1;//第一个结点要留给哨兵位,capacity是实际能存储的有效数据的个数 //到了这里,感觉写顺序表用哨兵位的头结点真的是,麻烦又没有必要 } template<class slDataType> bool seqList<slDataType>::seqListEmpty()const//判空,空则返回真,否则返回假 { if(!elem) throw nullPointer(); return size == 0; } template<class slDataType> bool seqList<slDataType>::seqListFull()const//判满 { if(!elem) throw nullPointer(); return size == capacity; } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListPushHead(slDataType x)//头插 { if(!elem) throw nullPointer(); if (size == capacity) doubleCapacity();//顺序表满了就扩容 for (int i = size 1; i > 1; i --) { elem[i] = elem[i - 1]; } elem[1] = x; size ; } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListPushBack(slDataType x)//尾插 { if(!elem) throw nullPointer(); if (size == capacity) doubleCapacity(); size ; elem[size] = x; } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListPopHead()//头删 { if(!elem) throw nullPointer(); if (size != 0) { for (int i = 1; i < size; i ) elem[i] = elem[i 1]; size--; } else { throw nullList(); } } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListPopBack()//尾删 { if(!elem) throw nullPointer(); if (size != 0) { size--; } else { throw nullList(); } } ==注意是带哨兵位头结点的顺序表!!!== template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListInsert(int pos, slDataType& data)//在任意位置pos插入 { if(!elem) throw nullPointer(); if (pos > size 1 || pos < 1) //pos=1的时候是头插,=size 1的时候是尾插 throw outofsize(); if (size == capacity) doubleCapacity(); for (int i = size 1; i > pos; i--) { elem[i] = elem[i - 1]; } elem[pos] = data; size ; } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListErase(int pos)//删除pos的元素 { if(!elem) throw nullPointer(); if (pos > size 1 || pos < 1) //pos=1的时候是头删,=size 1的时候是尾删 throw outofsize(); if (size != 0 ) { for (int i = pos; i < size; i ) elem[i] = elem[i 1]; size--; } else { throw nullList(); } } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListRemove(int pos, slDataType& e)//删除pos处的元素,并赋值给e(这里才体现引用的用处 { if(!elem) throw nullPointer(); if (pos > size 1 || pos < 1) throw outofsize(); e = elem[pos]; seqListErase(pos); } template<class slDataType> slDataType seqList<slDataType>::seqListGet(int pos)const//返回pos处的元素 { if(!elem) throw nullPointer(); if (pos > size 1 || pos < 1) throw outofsize(); return elem[pos]; } template<class slDataType> int seqList<slDataType>::seqListFind(slDataType& data)const//返回值等于data的元素的位置,没有则返回0(这里采用了一个比较有意思的方式 { if(!elem) throw nullPointer(); int i; elem[0] = data; //将需要查找的值赋给哨兵位头结点,哨兵位头结点中的数据不属于顺序表中的数据 for (i = size; i >= 0; i--) //这样的话只需要遍历一遍就好了,没找到的话就会遍历到底,i就直接等于0,比较巧妙 if (elem[i] == data) break; return i; } template<class slDataType> int seqList<slDataType>::seqListLength()const//返回顺序表长度 { if(!elem) throw nullPointer(); return size; } template<class slDataType> void seqList<slDataType>::seqListDestory()//清除顺序表,使其成为空表 { if(!elem) throw nullPointer(); delete[]elem; elem = NULL; size = 0; capacity = 0; }

总结

这里只有一点比较重要,并且关系到以后的C 中关于动态内存释放的处理: 由于C 中有析构函数,所以不必要额外使用函数来进行动态内存的释放,将销毁动态内存的工作交给析构函数就可以,所以可以有别的函数来做别的工作,比如上面的顺序表,除了完全销毁顺序表之外,还可以清空顺序表(clear函数): 顺序表的头结点也是动态开辟的,但是可以不销毁它,保留下来,这样这个头还在,其他的空间被销毁了,就使得原来的顺序表被清空,再次写入数据的话不用再初始化顺序表,直接用原来的这个头结点就可以 在析构函数中,又可以复用clear函数,然后只需要delete掉头结点就可以

题目

==注意,本次用的是上面写的seqList,所以是带哨兵位头结点的!所以数组权重跟常规情况不太一样!不过思路无碍==

==下面这些函数都是直接在上面

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