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数据结构——静态顺序表，动态顺序表

news 来源：原创 2025/9/15 17:27:34

线性表（linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表是⼀种在实际中⼴泛使⽤的数据结构，常⻅的线性表：顺序表、链表、栈、队列、字符串... 线性表在逻辑上是线性结构，也就说是连续的⼀条直线。但是在物理结构上并不⼀定是连续的，线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式存储。

以数组形式存储的线性表又叫做顺序表，以链式结构存储的又叫做链表

顺序表又分为静态顺序表，和动态顺序表；区别在于数组的申请方式，静态方式申请的是静态顺序表，而动态申请的是动态顺序表(malloc或者new)。

静态顺序表的优点是：

1.不需要动态管理内存，代码书写上会比较方便。 2. 没有动态管理内存中申请以及释放空间的时间开销。

缺点是：

1. ⼀旦空间占满，新来的数据就会溢出。 2. 如果为了保险而申请很大的空间，数据量小的情况下，会浪费很多空间。

动态顺序表的优点是：

1.自由的分配空间。数据量小，就只用申请小内存；数据量大，就在原有的基础上扩容。

缺点是：

1.由于需要动态管理内存，代码书写上会比较麻烦。 2. 动态内存的过程中会经常涉及扩容，而扩容需要申请空间，转移数据，释放空间。这些操作会有大量的时间消耗。

静态顺序表

顺序表的元素以int类型演示，可以是任何类型

//创建
const int N = 1e6+10;//定义静态顺序表的最大长度
int a[N], n;         //直接创建一个大数组表示顺序表，n是当前有多少个元素//添加一个元素
//尾插
void push_back(int x)
{a[++n] = x;//空出0，看个人习惯
}//头插
void push_front(int x)
{for(int i = n; i >= 1; i--){a[i + 1] = a[i];}a[1] = x; n++; 
}
// 任意位置插⼊ - 在位置 p 处，插⼊⼀个 x
void insert(int p, int x)
{for(int i = n; i >= p; i--) // 注意顺序不要颠倒{a[i + 1] = a[i]; }a[p] = x;n++; 
}//删除一个元素
// 头删
void pop_front()
{// 把所有元素向前移动⼀位for(int i = 2; i <= n; i++) // 顺序不能颠倒{a[i - 1] = a[i];}n--; 
}
//尾删
void pop_back()
{n--;
}
//任意位置删除
void erase(int p)
{for(int i = p + 1; i <= n; i++){a[i - 1] = a[i];}n--;
}//查找一个元素
//按值查找
// 查找这个数第⼀次出现的位置，找不到返回 0
int find(int x)
{for(int i = 1; i <= n; i++){if(a[i] == x) return i;}return 0;
}
//按位查找
// 返回 p 位置的数
int at(int p)
{return a[p];
}//修改元素
// 把 p 位置的数修改成 x
void change(int p, int x)
{a[p] = x;
}// 清空顺序表
void clear()
{n = 0;
}

当然，上述代码是有问题的，比如增加元素是数组可能会溢出，删除元素是数组可能是空，查找元素时p要合法，清空顺序表时如果里面的元素是动态申请的要释放……

这种由静态数组来模拟实现的数据结构一般都是用在竞赛中，所以都是输入保证不会出现上述问题。

动态顺序表

头文件 SqList.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>typedef int SLDataType;typedef struct SqList
{SLDataType* arr;int size;//当前数组元素个数int capacity;//数组的长度
}SL;// 对数据的管理:增删查改
// 初始化顺序表
void SqListInit(SL* ps);
//销毁顺序表
void SqListDestroy(SL* ps);//打印
void SqListPrint(SL s);//检查空间是否足够，不够就扩容
void SqListCheck(SL* ps);//尾插x
void SqListPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//头插x
void SqListPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//尾部删除
void SqListPopBack(SL* ps);
//头部删除
void SqListPopFront(SL* ps);
//查找元素
int SqListFind(SL s, SLDataType x);
//在下标为pos位置插入x
void SqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//删除下标为pos位置的元素
void SqListErase(SL* ps, int pos);

源文件 SqList.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SqList.h"//初始化
void SqListInit(SL* s)
{s->arr = NULL;s->size = s->capacity = 0;
}//打印
void SqListPrint(SL s)
{int i = 0;for (i = 0; i < s.size; i++){printf("%d ", s.arr[i]);}printf("\n");
}//检查空间是否足够，不够就扩容
void SqListCheck(SL* ps)
{if (ps->size == ps->capacity)//顺序表满了{//realloc的大小,单位是字节！！！//如果原来就为空，那就开1个元素，如果原来不为空，就开为2倍int newcapacity = (ps->capacity == 0) ? 4 : 2 * (ps->capacity);SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity*sizeof(SLDataType));//为数组申请空间！！不是结构体if (tmp == NULL)//开辟失败{perror("realloc");exit(1);}//开辟成功ps->arr = tmp;  //扩容后的数组ps->capacity = newcapacity;//新长度}
}//尾插
void SqListPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{SqListCheck(ps);ps->arr[ps->size++] = x;
}//头插
void SqListPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{//断言，防止传空指针assert(ps);SqListCheck(ps);//把整个表向后移动一个位置for (int i = ps->size;i > 0; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[0] = x;ps->size++;//元素加1
}//尾部删除
void SqListPopBack(SL* ps)
{//防止顺序表为空assert(ps && ps->size);ps->size--;
}//头部删除
void SqListPopFront(SL* ps)
{assert(ps && ps->size);for (int i = 0; i < ps->size - 1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}//查找元素
int SqListFind(SL s, SLDataType x)
{for (int i = 0; i < s.size; i++){if (s.arr[i] == x)return i;}return -1;//没找到就返回-1
}//在下标为pos位置插入x
void SqListInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{SqListCheck(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);//取等时是头插或尾插for (int i = ps->size; i > pos; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}//删除下标为pos位置的元素
void SqListErase(SL* ps, int pos)
{assert(pos >= 0 && pos <= ps->size - 1);//取等时是头删和尾删for (int i = pos; i < ps->size - 1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}//销毁顺序表
void SqListDestroy(SL* ps)
{free(ps->arr);ps->arr = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}

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