【数据结构】顺序表的定义及实现方式

2023-10-16 16:43:37 浏览数 (1)

顺序表的定义

顺序表也就是用顺序存储的方式实现线性表。 顺序存储。把逻辑上相邻的元素存储在物理位置上也相邻的存储单元中,元素之间的关系由存储单元的邻接关系来体现。


顺序表的实现

静态分配

在静态分配时,由于数组的大小和空间事先已经固定,一旦空间占满,再加入新的数据就会产生溢出,进而导致程序崩溃。 在使用静态存储时,首先定义一个最大长度,然后声明顺序表,在声明的顺序表中使用数组存放数据元素,定义当前长度length,代码如下。 Sq:sequence(顺序,序列)

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>
 // 静态存储
// 定义最大长度,最大为10个,所以只能存放10个
#define MaxSize 10
// 声明顺序表
typedef struct {
	// 用静态的数组存放数据元素
	int data[MaxSize];
	// 顺序表的当前长度
	int length;
}SqList; // 顺序表的类型定义

初始化顺序表 声明顺序表后,需要初始化顺序表,将所有数据元素设置为默认初始值,顺序表的初试长度设置为0(这一步必须做!!!) 如果没有初始化顺序表,则内存中会有遗留的脏数据,所以将length的值设置为0这一步必须做!!! 初始化代码如下:

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>
 // 静态存储
// 定义最大长度,最大为10个,所以只能存放10个
#define MaxSize 10
// 声明顺序表
typedef struct {
	// 用静态的数组存放数据元素
	int data[MaxSize];
	// 顺序表的当前长度
	int length;
}SqList; // 顺序表的类型定义

// 初始化顺序表
void InitList(SqList& L){
	for (int i = 0; i < MaxSize; i  ) {
		// 将所有数据元素设置为默认初始值
		L.data[i] = 0;
		// 设置顺序表初试长度为0
		L.length = 0;
	}
}

int main() {
	// 声明顺序表
	SqList L;
	// 初始化顺序表
	InitList(L);
	return 0;
}

注意:

  • 使用静态分配时,如果数组存满了,就“放弃治疗”,因为顺序表的表长刚开始确定后就无法更改(存储空间是静态的)。
  • 如果刚开始就声明一个很大的内存空间是没有必要的,这样会浪费存储资源。

动态分配

使用动态分配时,存储数组的空间是在程序执行过程中通过动态存储分配语句分配的,一旦数组空间占满,就另外开辟一块更大的存储空间,替换原来的存储空间,而不需要为线性表一次性地划分所有空间。 动态分配使用“动态数组”实现,先定义一个初始长度,然后定义顺序表,在顺序表中用指针来动态分配数组,定义顺序表的最大容量和当前长度。

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>
// 初始长度
#define InitSize 10
typedef struct {
	// 动态分配数组的指针
	ElemType *data;
	// 顺序表的最大容量
	int MaxSize;
	// 顺序表的当前长度
	int length;
}SeqList;

动态申请内存空间,动态释放内存空间(malloc,free)

初始动态分配内存语句: L.data = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType) * InitSize)

  • L.data:指向一整片连续的存储空间的起始地址。
  • (ElemType *):malloc 函数返回一个指针, 需要强制转型为你定义的数据元素类型指针。
  • malloc:动态申请内存空间。
  • InitSize:malloc 函数的参数,指明要分配多大的连续内存空间。

注意:使用malloc和free函数需要引入头文件 #include <stdlib.h>

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 初始长度
#define InitSize 10
typedef struct {
	// 动态分配数组的指针
	int *data;
	// 顺序表的最大容量
	int MaxSize;
	// 顺序表的当前长度
	int length;
}SqList;
// 初始化顺序表
void InitList(SqList& L) {
	//申请一片连续的存储空间
	L.data = (int *)malloc(sizeof(int) * InitSize);
		// 设置顺序表初试长度为0
		L.length = 0;
		L.MaxSize = InitSize;
}
//动态插入数据,增加长度
void IncreaseSize(SqList& L, int len) {
	int* p = L.data;
	L.data = (int*)malloc((L.MaxSize   len) * sizeof(int));
	for (int i = 0; i < L.length;i  ) {
		// 将数据复制到新区域,但是这样使用时间开销大
		L.data[i] = p[i];
	}
	// 顺序表的最大长度增加len
	L.MaxSize = L.MaxSize   len;
	// 释放原来的内存空间
	free(p);
}
int main() {
	// 声明顺序表
	SqList L;
	// 初始化顺序表
	InitList(L);
	//插入数据
	IncreaseSize(L, 6);
	return 0;
}

顺序表的特点

顺序表的特点有随机访问,存储密度高,拓展容量不方便,插入和删除数据元素不方便。


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