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数据结构之顺序表

news 来源：原创 2025/5/25 23:14:06

1.线性表

1.1 线性表的定义：零个或多个数据元素的有限序列。

1.2深度解析

1.3 线性表的抽象数据类型

2.顺序表

2.1 顺序表的定义和存储方式

2.2静态顺序表

2.2.1 静态顺序表的使用

2.2.3 为什么我们要使用typedef呢？

2.2.4 为什么我们要使用结构体来封装这三个变量？

2.2.5 静态数据表的缺点

2.3动态顺序表

2.3.1动态顺序表的优点

2.3.2 顺序表的增、删、查、改

顺序表的初始化

顺序表的销毁

顺序表的输出

顺序表的扩容

顺序表的插入与删除

顺序表的尾插

顺序表的尾删

顺序表的头插

顺序表的头删

顺序表的某个位置插入

顺序表的某个位置删除

2.4完整代码

1.线性表

1.1 线性表的定义：零个或多个数据元素的有限序列。

1.2深度解析

序列：表示元素和元素是有顺序的，若有多个元素，则第一个数据无前驱，最后一个数据无后继，其他元素有且仅有一个前驱和后继。
有限：在计算机中处理对象都是有限的，不像在数学概念中，有无限个元素的数列。

1.3 线性表的抽象数据类型

线性表的存储结构主要有两种：顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储结构是将线性表中的元素存储在一段连续的内存空间中，而链式存储结构则是通过指针将各个元素连接起来，不一定占用连续的内存空间。不同的存储结构会影响线性表操作的效率，例如在顺序表中插入或删除元素可能需要移动大量元素，而在链表中这些操作通常更高效。

2.顺序表

顺序表就是一种顺序存储结构

2.1 顺序表的定义和存储方式

顺序表：用一段地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构。

存储方式：在内存中找一块空地，通过占位的方式，把一定的存储空间占用，然后将相同的数据类型元素依次放在这块空地中，那么，既然存储的元素都是相同的数据类型，那么在c语言中我们就可以用一维数组来实现顺序结构的存储。

2.2静态顺序表

静态顺序表：使用定长数组存储元素。

2.2.1 静态顺序表的使用

//静态顺序表
typedef int SLDataType; //方便后续该数据类型，如果不这么设置，想要修改数据类型的话，会产生很多步骤
#define N 20
typedefy struct SeqList
{SLDataType a[N];	//存储空间的起始位置int size;		//有效数据的个数int capacity;	//空间容量大小
}SL;

由上述代码可得，顺序表需要三个变量

存储空间的起始地址：a

有效数据的个数：size

空间容量的大小：capacity

2.2.3 为什么我们要使用typedef呢？

在顺序表中使用typedef主要是为了提高代码的可读性和可维护性。typedef是C和C++编程语言中的一个关键字，它允许为现有的数据类型（如基本数据类型int, float, char等）或自定义的数据类型（如结构体、枚举等）创建一个新的名字。这种做法可以使代码更加简洁，并且能够更好地表达数据的用途和含义
typedef int SLDataType; //方便后续该数据类型，如果不这么设置，想要修改数据类型的话，会产生很多步骤

在结构体那里使用简化了名称，方便后续结构体

2.2.4 为什么我们要使用结构体来封装这三个变量？

明确数据关系：结构体允许我们将相关的数据项组合在一起，形成一个数据集合。这样做的好处是能够明确数据之间的关系，使得代码更加清晰和易于理解。例如，在顺序表中，我们可以使用结构体来封装数组和记录数组长度的变量，从而更直观地表示顺序表的状态。
简化对数据块的操作：通过结构体，我们可以将一系列相关的数据操作封装在一起，形成一个数据块。这样，当我们需要对这些数据进行操作时，只需要操作这个数据块即可，而不需要逐个处理每个数据项。这大大简化了对数据块的操作，提高了代码的效率和可读性。
简化参数列表：在函数调用时，如果需要传递多个相关的数据项，使用结构体可以简化参数列表。将这些数据项打包成一个结构体，作为函数的参数，可以减少函数传递时的多个参数传进传出的复杂性。
减少维护成本：使用结构体可以减少代码的维护成本。一旦数据结构定义好了，就可以在整个程序中重复使用，而不需要每次都重新定义这些数据项。此外，如果需要改变数据结构，只需要修改结构体的定义，而不需要在所有使用这些数据的地方都进行修改。

2.2.5 静态数据表的缺点

内存空间的预分配：静态数据表在创建时需要预先申请足够大的一整块内存空间，这意味着存储数据元素的个数从其创建的那一刻就已经确定，后期无法更改。这种设计限制了灵活性，如果后续需要增加更多的数据，可能会遇到内存不足的问题。
内存碎片化：静态数据表可能会存在内存碎片化使用的情况，而且内存不连续，需要借助指针进行访问。这种内存管理方式可能导致内存利用率不高，同时也增加了编程的复杂性。
文件体积大：由于数据都存储在HTML文件中，静态数据表的文件体积通常较大。这不仅占用了更多的存储空间，也可能影响网站的传输效率和加载速度。
维护困难：如果需要更改源代码，静态数据表要求必须全部更改，而不能像动态数据表那样局部更新。这对于非专业人士来说可能会比较麻烦，尤其是在需要频繁更新内容的情况下。

总而言之就是空间开多了浪费，开少了不够

2.3动态顺序表

//动态顺序表
typedef int SLDataType; //方便后续该数据类型，如果不这么设置，想要修改数据类型的话，会产生很多步骤
#define INIT_CAPACITY 4
typedef struct SeqList
{SLDataType* arr;	//存储空间的起始位置int size;		//有效数据的个数int capacity;	//空间容量大小
}SL;

2.3.1动态顺序表的优点

灵活的容量调整：动态顺序表的一个显著优点是其容量可以动态调整。这意味着当需要插入的元素数量超过当前表长时，可以动态地增加数据域的长度。这种特性克服了静态顺序表容量固定不变的缺点，使得动态顺序表能够适应不断变化的数据量需求。
高效的存取速度：由于动态顺序表中的元素在内存中是连续存储的，因此可以通过下标直接访问元素，实现了快速的随机访问。这种O(1)级别的存取速度使得动态顺序表在需要频繁访问元素的应用场景中非常高效。
简洁的代码实现：动态顺序表的操作相对简单，例如初始化、插入、查找、删除等操作都可以通过简单的函数实现。这不仅降低了编程的复杂性，也有助于提高代码的可读性和维护性。
自动化内存管理：在C++等高级语言中，动态顺序表（如vector）可以自动管理内存，包括动态分配和释放内存。这种自动化管理减少了手动管理内存的负担，降低了出现内存泄漏等错误的风险。
空间利用率高：动态顺序表在存储数据时，由于其元素是连续存储的，因此具有较高的空间密度和利用率。相比于一些链式结构，动态顺序表在存储空间的使用上更加紧凑。
综上所述，动态顺序表因其灵活的容量调整、高效的存取速度、简洁的代码实现、自动化内存管理和高空间利用率等优点，在数据结构中占有重要地位，并广泛应用于各种软件开发中。

2.3.2 顺序表的增、删、查、改

顺序表的初始化

//顺序表的初始化
void SLInit(SL* ps)
{assert(ps);//将a的空间申请好ps->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType) * INIT_CAPACITY);//检查空间是否开辟成功if (ps->a == NULL){perror("malloc fail");return 1;}ps->size = 0;ps->capacity = INIT_CAPACITY;
}

顺序表的销毁

//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{assert(ps);free(ps->a);ps->a = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}

顺序表的输出

//顺序表的输出
void SLPrint(SL* ps)
{assert(ps);int i = 0;for (i = 0;i < ps->size;i++){printf("%d ", ps->a[i]);}printf("\n");
}

顺序表的扩容

//检查容量并决定是否扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{assert(ps);//当有效数字个数等于空间容量时，我们就需要扩容了SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a,sizeof(SLDataType) * INIT_CAPACITY * 2);//检查是否扩容成功if (tmp == NULL){perror("rrealloc fail");return 1;}ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;
}

顺序表的插入与删除

顺序表的尾插

//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);ps->a[ps->size] = x;ps->size++;
}

顺序表的尾删

//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size > 0);SLCheckCapacity(ps);ps->a[ps->size - 1] = 0;ps->size--;
}

顺序表的头插

//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);int end = ps->size - 1;while (end >= 0){ps->a[end+1] = ps->a[end];--end;}ps->a[0] = x;ps->size++;
}

顺序表的头删

//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size > 0);int begin = 1;while (begin < ps->size){ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];++begin;}ps->size--;
}

顺序表的某个位置插入

//某个位置插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int end = ps->size-1;if (end >= pos){ps->a[end + 1] = ps->a[end];end--;}ps->a[pos]=x;ps->size++;
}

顺序表的某个位置删除

//某个位置删除
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);SLCheckCapacity(ps);int begin = pos + 1;while (begin < ps->size){ps->a[begin] = ps->a[begin - 1];++begin;}ps->size--;
}

头插：SLInsert(ps, 0, x);

头删：SLErase(ps, ps->size - 1);

尾插：SLInsert(ps,ps->size, x);

尾删：SLErase(ps, 0);

2.4完整代码

//SeqLIst.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>/*
typedef int SLDataType;
#define N 10//静态顺序表--开少了不够用，开多了浪费struct SeqList
{SLDataType a[N];int size;
};
*/typedef int SLDataType;//好处想改为其他类型，只用改一处数据
#define INIT_CAPACITY 4//动态顺序表--按需申请
typedef struct SeqList
{SLDataType* a;//一个指针指向一个空间，在堆上申请空间int size;			 //有效数据个数int capacity;	//空间容量
}SL;//数据管理的需求：增，删，查，改//顺序表的初始化
void  SLTnit(SL* ps);
//销毁
void SLDestroy(SL* ps);
//打印顺序表
void SLPrint(SL* s);
//检查容量并决定是否扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps);//顺序表的插入与删除
//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//尾删
void SLPopBack(SL* ps);
//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//头删
void SLPopFront(SL* ps);
//某个位置插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//某个位置删除
void SLErase(SL* ps, int pos);
//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)；

//SeqList.c
#include"SeqList.h"//初始化
void  SLTnit(SL* ps)
{assert(ps);ps->a =(SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType)*INIT_CAPACITY);if (ps->a == NULL){perror("malloc fail");return 1;}ps->size = 0;ps->capacity = INIT_CAPACITY;
}//销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{assert(ps);free(ps->a);ps->a == NULL;ps->capacity = ps->size = 0;
}//打印顺序表
void SLPrint(SL* ps)
{assert(ps);for (int i = 0;i < ps->size;++i){printf("%d ", ps->a[i]);}printf("\n");
}//检查容量并决定是否扩容
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{assert(ps);//检查容量够不够，不够则扩容if (ps->size == ps->capacity){SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->a, sizeof(SLDataType) * ps->capacity * 2);//一般来说扩容2倍比较合适//检验是否开辟成功if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return 1;}ps->a = tmp;ps->capacity *= 2;}
}//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{//assert(ps);//SLCheckCapacity(ps);//ps->a[ps->size] = x;//ps->size++;SLInsert(ps, ps->size, x);
}//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);//暴力检查assert(ps->size > 0);//温柔的检查/*if (ps->size == 0)return 1;*///ps->a[ps->size - 1] = 0;//ps->size--;SLErase(ps, ps->size - 1);
}//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{//assert(ps);//SLCheckCapacity(ps);//int end = ps->size - 1;//while (end >= 0)//{//	ps->a[end+1] = ps->a[end];//	--end;//}//ps->a[0] = x;//ps->size++;SLInsert(ps, 0, x);
}//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{//assert(ps);//assert(ps->size > 0);从前往后来//int begin = 1;//while (begin < ps->size)//{//	ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];//	++begin;//}//ps->size--;SLErase(ps, 0);
}//某个位置插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int end = ps->size-1;if (end >= pos){ps->a[end + 1] = ps->a[end];end--;}ps->a[pos]=x;ps->size++;
}//某个位置删除
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);SLCheckCapacity(ps);int begin = pos + 1;while (begin < ps->size){ps->a[begin] = ps->a[begin - 1];++begin;}ps->size--;
}//查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);for (int i = 0;i <ps->size;i++){if (ps->a[i] == x){return i;}}return -1;
}

数据结构之顺序表

目录 1.线性表 1.1 线性表的定义：零个或多个数据元素的有限序列。 1.2深度解析 1.3 线性表的抽象数据类型 2.顺序表 2.1 顺序表的定义和存储方式 2.2静态顺序表 2.2.1 静态顺序表的使用 2.2.3 为什么我们要使用typedef呢？ 2.2.4 为什么我们要使…...

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编程日记 2025/4/29 7:21:33

C++核心编程：类与对象全面解析

C核心编程：类与对象全面解析大家好！今天我要和大家深入探讨C面向对象编程中最核心的概念：类与对象。👨‍💻 这是我们迈向高级C开发的第一步，掌握好这部分内容，对未来学习更高级的设计模式和框…...

编程日记 2025/5/24 19:14:11

Linux基础命令和文件系统结构：从入门到实践

目录 1. 引言 2. Linux文件系统结构概述 2.1 根目录编辑 2.2 常见目录介绍： 1. /home：用户的家目录 2. /etc：存放配置文件的目录 3. /var：可变数据 4. /bin 和 /sbin：常见命令和系统管理工具 5. /tmp&…...

编程日记 2025/5/25 18:36:05

「Mac畅玩AIGC与多模态05」部署篇03 - 在 Mac 上部署本地向量化模型（Embedding Models）

一、概述本篇介绍如何在 macOS 环境下，为 Dify 平台部署本地向量化模型（Embedding Models），支持知识库文档向量化、语义检索与智能体上下文增强。向量化模型是实现知识库问答与 RAG（检索增强生成）应用的基础组件。二、部署流程 1. 环境准备确认 Docker Desktop 正常…...

编程日记 2025/4/29 7:20:28

Java-Optional类

介绍 Optional是 Java 8 引入的一个类，用于解决空指针异常问题。它本质上是一个容器类，可以包含或不包含一个非空值。示例创建Optional对象 Optional.of(T value)：创建一个包含非空值的Optional对象。如传入null值，会抛出Nu…...

编程日记 2025/5/23 4:21:49

Android 热点开发调试总结

Android 热点开发调试总结文章目录 Android 热点开发调试总结一、前言二、热点开发1、开关和默认配置wifi和热点配置信息保存的位置： 2、主要流程3、相关日志4、相关广播5、demo示例三、其他1、Android 热点开发调试小结2、其他热点相关知识小结（1&…...

编程日记 2025/4/29 7:20:26

【“星瑞” O6 评测】 — llm CPU部署对比高通骁龙CPU

前言随着大模型应用场景的不断拓展，arm cpu 凭借其独特优势在大模型推理领域的重要性日益凸显。它在性能、功耗、架构适配等多方面发挥关键作用，推动大模型在不同场景落地 1. CPU对比星睿 O6 CPU 采用 Armv9 架构，集成了 Armv9 CPU 核心…...

编程日记 2025/4/29 7:19:24

快乐数（双指针解法）

题目链接202. 快乐数 - 力扣（LeetCode） 题目拆解 1 取一个正整数每一位的平方和为，如果为1那么直接可以判定为快乐数，如果不为1，就重复这个过程，直到出现1 2 实际上，这道题只有两种情况&#xf…...

编程日记 2025/4/29 7:19:24

【Vue3-Bug】中路由加载页面直接显示空白

Vue3中路由加载页面直接显示空白没有子路由路由定义不能重复，请自己查看数据在main.js(或者)mina.ts入口文件中，需要将router的注入到vue中的执行放在，vue挂在元素之前 // 顺序不能变 app.use(router) app.mount(#app)在App.vue中 // 在…...

编程日记 2025/5/25 7:54:46

线性代数——行列式⭐

目录一、行列式的定义⭐ 1-1、三阶行列式练习 1-2、下面介绍下三角行列式、上三角行列式、对角行列式编辑二、行列式的性质 2-1、性质1，2，3，4，5，6 编辑 2-2、性质7 2- 3、拉普拉斯定理、克莱姆法则三…...

编程日记 2025/5/23 15:32:12

flume----初步安装与配置

目录标题 **flume的简单介绍**⭐flume的**核心组件**⭐**核心特点** **安装部署**1）**解压安装包**2）**修改名字** **（配置文件时，更方便）****3）⭐⭐配置文件**4）**兼容Hadoop**5）**…...

编程日记 2025/5/21 20:47:23

vscode源代码管理Tab-文件右侧标志(M、A 等)的含义

Git 常用标志(M、A 等)的含义在 VSCode 的源代码管理（Source Control）标签页中，文件右侧显示的 Monaco 装饰徽章（Badge）（如 M、A 等），本质上是对 Git 文件状态标志的可视化呈现。…...

编程日记 2025/5/25 10:07:42

【力扣刷题实战】丢失的数字

大家好，我是小卡皮巴拉文章目录目录力扣题目：丢失的数字题目描述解题思路问题理解算法选择具体思路解题要点完整代码（C） 兄弟们共勉 ！！！ 每篇前言博客主页：小…...

编程日记 2025/5/25 10:07:39

具身智能机器人的应用场景及最新进展

具身智能机器人正通过“感知-学习-决策-行动”的闭环能力，重塑全球各行业的生产与服务模式。以下是其在当今世界的典型应用场景及最新进展： 一、工业制造：柔性生产与智能运维高精度装配与检测特斯拉Optimus通过双目视觉与惯性测量单元&…...

编程日记 2025/5/23 6:42:52

网络安全怎么入门？快速了解

网络安全是一个快速发展的领域，入门需要系统化的学习和实践。以下是适合零基础或转行者的分阶段学习路径，涵盖必备知识、学习资源、实战方法和职业方向： 一、基础阶段（1-3个月） 1. 掌握核心基础知识计算机网络&#…...

编程日记 2025/5/24 8:59:20

STM32N6570-DK ISP调试

STM32N6570-DK之ISP调试应用准备工作-下载安装软件包：一、使用STM32CubeProgrammer给板子烧入STM32N6_ISP_IQTune_App_revC01-v1.1.0-trusted.bin。二、打开STM32 ISP IQTune.exe ，出现可连接端口：三、根据教程进行相应调试：准备工作-下载安装软件包： https://www.st.co…...

编程日记 2025/5/21 18:25:57

1.线性表

1.1 线性表的定义：零个或多个数据元素的有限序列。

1.2深度解析

1.3 线性表的抽象数据类型

2.顺序表

2.1 顺序表的定义和存储方式

2.2静态顺序表

2.2.1 静态顺序表的使用

2.2.3 为什么我们要使用typedef呢？

2.2.4 为什么我们要使用结构体来封装这三个变量？

2.2.5 静态数据表的缺点

2.3动态顺序表

2.3.1动态顺序表的优点

2.3.2 顺序表的增、删、查、改

顺序表的初始化

顺序表的销毁

顺序表的输出

顺序表的扩容

顺序表的插入与删除

顺序表的尾插

顺序表的尾删

顺序表的头插

顺序表的头删

顺序表的某个位置插入

顺序表的某个位置删除

2.4完整代码

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