数据结构再学习---线性表

来源：互联网发布：mac transmit 破解版编辑：程序博客网时间：2024/06/16 13:30

线性表是最简单的数据结构，每个元素除了第一个元素外都有一个前驱元素，除了最后一个外都有一个后继元素。可以用数组实现，也可以使用链表实现.分别就是连续存储和链式存储。

为了以后代码的方便更新代码放在github上:https://github.com/xiaobai1993/XBDataStructNote

顺序存储：

在存或者读取数据的时候线性复杂度都为O(1),插入或者删除操作都为O(n),顺序存储结构需要提前确定线性表的长度范围，不然很容易造成空间浪费。

链式存储：

在插入或者删除某个节点需要先定位节点的位置，时间复杂度为O(n),但是如果需要同时插入或者删除多个元素，顺序存储结构每次操作都是O(n),但是链式存储结构，只有在第一次寻找位置的时候是O(n)，在接下来进行插入的时候复杂度都是O(1)，所以链式存储适合删除插入特别频繁的应用场合。链式存储结构不需要确定线性表长度，可以减少空间的浪费。

链式存储：

//头结点不包含数据void initXBLinkNode(XBLinkNode * LinkListHeader){    LinkListHeader = (XBLinkNode *)malloc(sizeof(XBLinkNode));    LinkListHeader->next = NULL;}int isXBLinkNodeEmpty(XBLinkNode * LinkListHeader){    if (LinkListHeader==NULL&&LinkListHeader->next==NULL) {        return YES;    }    return NO;}/**  在线性表里面添加一个元素  */int addItemToXBLinkNode (XBLinkNode * LinkListHeader,DATATYPE obj){    if (isXBLinkNodeEmpty(LinkListHeader)) {                return FAIL;    }    XBLinkNode * Node = (XBLinkNode *)malloc(sizeof(XBLinkNode));    Node->data = obj;    XBLinkNode * temP = LinkListHeader;    while (temP->next!=NULL) {//移动到最后        temP=temP->next;    }    temP->next = Node;    return SUCCESS;}/** *  清空线性表 */void clearXBLinkNode(XBLinkNode * LinkListHeader){ <span style="white-space:pre"></span><pre style="word-wrap: break-word; white-space: pre-wrap;">    XBLinkNode * tempCur = LinkListHeader->next;    XBLinkNode * tempNext = LinkListHeader->next ;    while (tempCur !=NULL) {        tempNext=tempCur->next;        printf("%d-->\n",tempCur->data);        free(tempCur);//释放当前的        if (tempNext==NULL) {            break;        }        tempCur=tempNext;    }        LinkListHeader->next = NULL;

}/** * 将线性表LinkListHeader里面的idx所在位置的值读取出来交给obj * * @param LinkListHeader 操作的线性表 * @param idx 所查找的索引 * @param obj 用来存放目标值的变量 @return 返回操作结果 */int getItemFromXBLinkNodeByIndex(XBLinkNode LinkListHeader,int idx,DATATYPE * obj){ int i = 0; XBLinkNode * tempHeader = &LinkListHeader; if (idx<0) { return FAIL; } while (tempHeader->next!=NULL) { tempHeader=tempHeader->next; if (i==idx) { break; } i++; } if (i==idx) { *obj = tempHeader->data; return SUCCESS; } return FAIL;}/** * 查询obj是否在LinkListHeader里面 * * @param LinkListHeader 所查找的线性表 * @param obj 搜索的目标值 * * @return 目标值在线性表里面的位置失败表示没有找到，否则返回正确位置，多个话只返回第一个位置 */int findItemInXBLinkNode(XBLinkNode LinkListHeader,DATATYPE obj){ XBLinkNode * tempHeader = &LinkListHeader; int i =0; while (tempHeader->next!=NULL) { tempHeader=tempHeader->next; if (tempHeader->data==obj) { return i; } i++; } return FAIL;}/** * 在线性表里面插入一个元素 * * @param LinkListHeader 操作的线性表 * @param idx 插入的位置 * @param obj 需要插入的数据 * * @return 1表示成功，0表示失败 */int insertItemInXBLinkNode(XBLinkNode *LinkListHeader,int idx,DATATYPE obj){ //找到位置 if (isXBLinkNodeEmpty(LinkListHeader)||idx<0) { return FAIL; } XBLinkNode * temNodeP = LinkListHeader; XBLinkNode * preNodeP = LinkListHeader; int i=0; while (temNodeP->next!=NULL) {//寻找插入的位置 preNodeP = temNodeP; temNodeP = temNodeP->next; if (i==idx) { break; } i++; } XBLinkNode * insertNode = (XBLinkNode *)malloc(sizeof(XBLinkNode)); insertNode->data = obj; insertNode->next = temNodeP->next; preNodeP->next = insertNode; return SUCCESS;}/** * * 删除线性表idx位置的元素 * @return 返回操作结果 */int deleteItemInXBLinkNode(XBLinkNode *LinkListHeader,int idx){ XBLinkNode * temNodeP = LinkListHeader; if (isXBLinkNodeEmpty(temNodeP)||idx<0) { return FAIL; } int i =0; XBLinkNode * preNode =temNodeP;//定位前一个 while (temNodeP->next!=NULL) {//寻找删除的位置 preNode = temNodeP; temNodeP = temNodeP->next; if (i==idx) { break; } i++; } preNode->next = temNodeP->next; free(temNodeP); return SUCCESS; //判断删除的元素是否是最后一个 }/** * 获取线性表的长度 */int getLengthForXBLinkNode(XBLinkNode LinkListHeader){ XBLinkNode * tempheader = &LinkListHeader; int i=0; while (tempheader->next!=NULL) { i++; tempheader=tempheader->next; } return i;}void printXBLinkNodeData(XBLinkNode LinkListHeader){ XBLinkNode * tempheader = &LinkListHeader; while (tempheader->next!=NULL) { tempheader=tempheader->next; printf("%d ",tempheader->data); } printf("\n");}/** * 修改线性表的某个位置的值 */int replaceXBLinkNodeatIdx(XBLinkNode *LinkListHeader,int idx,DATATYPE obj){ if (isXBLinkNodeEmpty(LinkListHeader)||idx<0) { return FAIL; } XBLinkNode * tempHeader = LinkListHeader; int i =0; while (tempHeader->next!=NULL) { tempHeader = tempHeader->next; if (i==idx) { break; }i++; } if (idx>i) { return FAIL;//越界，线性表没有idx的长度 } tempHeader->data = obj; return SUCCESS;}

void testXBLinkList(){    XBLinkNode  LinkNode;    initXBLinkNode(& LinkNode);//初始化    //插入元素        printf("开始添加元素:\n");    for (int i = 0; i<10; i++) {                addItemToXBLinkNode(&LinkNode, (DATATYPE)(i+10));//添加元素    }    printXBLinkNodeData(LinkNode);        printf("查找元素12所在的位置 %d \n",findItemInXBLinkNode(LinkNode, 12));        printf("在索引为0的位置插入元素100:\n");    insertItemInXBLinkNode(&LinkNode, 0, 100);        printXBLinkNodeData(LinkNode);        printf("线性表当前的长度： %d \n",getLengthForXBLinkNode(LinkNode));        printf("删除索引为4的位置的元素:\n");    deleteItemInXBLinkNode(&LinkNode, 4);        printXBLinkNodeData(LinkNode);        int x ;        printf("获取2号位置的元素的值:\n");    getItemFromXBLinkNodeByIndex(LinkNode, 2, &x);    printf("%d \n",x);        printf("替换3号位置的元素为89:\n");    replaceXBLinkNodeatIdx(&LinkNode, 3, 89);        printXBLinkNodeData(LinkNode);        }

连续存储：

typedef struct{        DATATYPE data[MAX_SIZE];//最大空间    int length;    }XBArrayList;/** 初始化一个空的线性表  @ param ArrayList 需要初始化的空的线性表的指针 */void initXBArrayList(XBArrayList * ArrayList){    ArrayList = (XBArrayList * )malloc(sizeof(ArrayList));    ArrayList->length=0;}/** *  判断是否为空 * *  @param ArrayList 判断的线性表 * *  @return 1 表示为空 0 表示不为空 */int isXBArrayListEmpty(XBArrayList * ArrayList){    return ArrayList->length>0?YES:NO;}/** *  清空线性表 */void clearXBArrayList(XBArrayList * ArrayList){    ArrayList->length=0;}/** *  将线性表ArrayList里面的idx所在位置的值读取出来交给obj * *  @param ArrayList 操作的线性表 *  @param idx       所查找的索引 *  @param obj       用来存放目标值的变量        返回操作结果 */int getItemFromXBArrayListByIndex(XBArrayList ArrayList,int idx,DATATYPE * obj){    if (idx<0||idx>ArrayList.length) {        return FAIL;    }    else    {        *obj = ArrayList.data[idx];        return SUCCESS;    }}/** *  查询obj是否在ArrayList里面 * *  @param ArrayList 所查找的线性表 *  @param obj       搜索的目标值 * *  @return 目标值在线性表里面的位置 失败 表示没有找到，否则返回正确位置，多个话只返回第一个位置 */int findItemInXBArrayList(XBArrayList ArrayList,DATATYPE obj){    for (int i =0  ; i< ArrayList.length; i++) {                if (ArrayList.data[i]==obj) {                        return i;        }    }    return FAIL;}/** *  在线性表里面插入一个元素 * *  @param ArrayList 操作的线性表 *  @param idx       插入的位置 *  @param obj       需要插入的数据 * *  @return 1表示成功，0表示失败 */int insertItemInXBArrayList(XBArrayList *ArrayList,int idx,DATATYPE obj){    if (ArrayList==NULL) {        return FAIL;    }    if (idx>MAX_SIZE||idx<0||ArrayList->length==MAX_SIZE) {                return FAIL;    }    for (int i = ArrayList->length-1; i>=idx; i--) {                ArrayList->data[i+1] = ArrayList->data[i];    }    ArrayList->data[idx] =obj;    ArrayList->length+=1;//更新长度    return SUCCESS;    }/** * *  删除线性表idx位置的元素 *  @return 返回操作结果 */int deleteItemInXBArrayList(XBArrayList *ArrayList,int idx){    if (idx < 0||idx>ArrayList->length||ArrayList==NULL) {        return FAIL;    }    else    {        for (int i = idx; i<ArrayList->length; i++) {                        ArrayList->data[i] = ArrayList->data[i+1];        }        ArrayList->length -=1;        return SUCCESS;    }}/**  在线性表里面添加一个元素  */int addItemToXBArrayList (XBArrayList * ArrayList,DATATYPE obj){    return insertItemInXBArrayList(ArrayList, ArrayList->length, obj);}/** *  打印 线性表元素元素 */void printXBArrayListData(XBArrayList ArrayList){    printf("线性表里面的数据:\n");    for (int i = 0; i<ArrayList.length; i++) {                printf("%d  ",ArrayList.data[i]);    }    putchar('\n');    }/** * 获取线性表的长度 */int getLengthForXBArrayList(XBArrayList ArrayList){    return ArrayList.length;}int replaceXBArrayListatIdx(XBArrayList *ArrayList,int idx,DATATYPE obj){        if (idx > ArrayList->length||idx <0||ArrayList==NULL) {        return FAIL;    }    else    {        ArrayList->data[idx] = obj;        return SUCCESS;    }}

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