模拟实现顺序表-动态的存储方式

来源：互联网发布：淘宝直播怎么申请的编辑：程序博客网时间：2024/05/21 17:18

模拟实现顺序表-静态的方式

http://blog.csdn.net/qq_34328833/article/details/51494234

我们知道静态的存储方式中数组Data的大小是固定的是100，也就是说我们最多只能存储100组信息数据，当要增加信息数据时我们就需要扩大数组Data的大小，是不是很麻烦呢？这就要提出我们今天要实现的版本 -动态的存储方式.

首先我们先来看顺序表的结构成员，实现代码如下：

typedef int DataType;  typedef struct SeqList  {      DataType *Data;      int size;  int capacity;   //容量}SeqList,*pSeqList;

我们先给出程序的测试代码：

#include"SeqList_dyna.h"void text(){int x=0;      int input=1;      int pos=0;  int ret=0;    SeqList pSeq;      Init_SeqList(&pSeq);      while(input)      {          menu();          printf("请选择一个你要进行的操作:");          scanf("%d",&input);          switch(input)          {          case 1:              printf("请输入一个你要插入的数据:");              scanf("%d",&x);              Push_Back(&pSeq,x);              break;          case 2:               Pop_Back(&pSeq);               break;          case 3:              printf("请输入一个你要插入的数据:");              scanf("%d",&x);              Push_front(&pSeq,x);              break;          case 4:              Pop_front(&pSeq);              break;          case 5:              printf("请输入一个你要插入的数据:");              scanf("%d",&x);              printf("请输入你要插入的位置:");              scanf("%d",&pos);              Insert_SeqList(&pSeq,pos,x);              break;          case 6:              printf("请输入一个你要删除的数据:");              scanf("%d",&x);              Remove_SeqList(&pSeq,x);              break;          case 7:              printf("请输入一个你要删除的数据:");              scanf("%d",&x);              RemoveAll_SeqList(&pSeq,x);              break;          case 8:              Bubble_Sort(&pSeq);              break;          case 9: Insertion_Sort(&pSeq);            break;          case 10:  Select_Sort(&pSeq);break;case 11:Print_SeqList(&pSeq); break;case 12:printf("请输入一个你要查找的数据:");              scanf("%d",&x);              ret=Binary_Search(&pSeq,x);  if(pSeq.Data[ret] == x){printf("查找成功\n");}else{printf("查找失败\n");}break;        case 0: Free_SeqList(&pSeq);            break;          default:              printf("您的输入错误请重新选择\n");              break;          }      }  }int main()  {  text();    system("pause");      return 0;  }

既然要动态增加存储信息的个数，malloc当然少不了啦！malloc用于给指针Data分配初始空间当顺序表长度增加到和顺序表的容量一致时，此时就需要realloc进行扩容工作了，当添加信息时就需要判断是否需要增加扩容了；分配空间和扩容的代码实现如下：

分配空间：

void Init_SeqList(pSeqList pSeq)  {      //pSeq->size=0;      //memset(pSeq->Data,0,MAX*sizeof(DataType));  pSeq->Data=(DataType *)malloc(sizeof(DataType)*MAX_INIT);if(NULL == pSeq->Data){printf("out of memory\n");exit(EXIT_FAILURE);}pSeq->size=0;pSeq->capacity=MAX_INIT;}

扩容：

void Judge_Full(pSeqList pSeq)    //判断容量是否满了{if(pSeq->capacity == pSeq->size){DataType *tmp=(DataType *)realloc(pSeq->Data,(pSeq->capacity+MAX_ADD)*sizeof(DataType));if(NULL == pSeq->Data){printf("out of memory\n");exit(EXIT_FAILURE);}else{pSeq->Data=tmp;pSeq->capacity+=MAX_ADD;}}}

SeqList_dyna.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  #ifndef __SEQLIST_D_H__    //防止重复引入#define __SEQLIST_D_H__#include<stdio.h>  #include<stdlib.h>  #include<string.h>  #include<assert.h>  #define MAX 100  #define MAX_INIT 3#define MAX_ADD 3typedef int DataType;  typedef struct SeqList  {      DataType *Data;      int size;  int capacity;   //容量}SeqList,*pSeqList;  void menu();void Print_SeqList(pSeqList pSeq);         //打印输出  void Init_SeqList(pSeqList pSeq);          //初始化  void Judge_Full(pSeqList pSeq);            //判断容量是否满了void Free_SeqList(pSeqList pSeq);          //释放空间void Push_Back(pSeqList pSeq,DataType x);  //尾插  void Pop_Back(pSeqList pSeq);              //尾删  void Push_front(pSeqList pSeq,DataType x); //头插  void Pop_front(pSeqList pSeq);             //头删  void Insert_SeqList(pSeqList pSeq,int pos,DataType x); //在顺序表的指定位置插入指定的元素  void Remove_SeqList(pSeqList pSeq,DataType x);       //删除特定的元素  void RemoveAll_SeqList(pSeqList pSeq,DataType x);    //删除全部的特定元素  void Bubble_Sort(pSeqList pSeq);            //冒泡排序 void Insertion_Sort(pSeqList pSeq);         //直接插入排序 void Select_Sort(pSeqList pSeq);            //选择排序int Find_NUM(pSeqList pSeq ,DataType x);               int Binary_Search(pSeqList pSeq,DataType x);          #endif //__SEQLIST_D_H__

SeqList_dyna.c

#include"SeqList_dyna.h"void menu()  {      printf("***********************************************\n");      printf("*****0.exit**1.Push_Back**2.Pop_Back***********\n");      printf("*****3.Push_front*********4.Pop_front**********\n");      printf("*****5.Insert_SeqList*****6.Remove_SeqList*****\n");      printf("*****7.RemoveAll_SeqList**8.Bubble_Sort********\n");  printf("*****9.Insertion_Sort*****10.Select_Sort*******\n");     printf("****11.Print_SeqList******12.Binary_Search*****\n");      printf("***********************************************\n");  } void  Print_SeqList(pSeqList pSeq)  {      int i=0;      assert(pSeq);      for(i=0;i<pSeq->size;i++)      {          printf("%d ",pSeq->Data[i]);      }      printf("\n");  }    void Init_SeqList(pSeqList pSeq)  {      //pSeq->size=0;      //memset(pSeq->Data,0,MAX*sizeof(DataType));  pSeq->Data=(DataType *)malloc(sizeof(DataType)*MAX_INIT);if(NULL == pSeq->Data){printf("out of memory\n");exit(EXIT_FAILURE);}pSeq->size=0;pSeq->capacity=MAX_INIT;}  void Judge_Full(pSeqList pSeq)    //判断容量是否满了{if(pSeq->capacity == pSeq->size){DataType *tmp=(DataType *)realloc(pSeq->Data,(pSeq->capacity+MAX_ADD)*sizeof(DataType));if(NULL == pSeq->Data){printf("out of memory\n");exit(EXIT_FAILURE);}else{pSeq->Data=tmp;pSeq->capacity+=MAX_ADD;}}}void Push_Back(pSeqList pSeq,DataType x)    {      assert(pSeq);   Judge_Full(pSeq);    pSeq->Data[pSeq->size]=x;      pSeq->size++;  }    void Pop_Back(pSeqList pSeq)  {      assert(pSeq);      if(pSeq->size == 0)      {          printf("顺序表已空\n");          return ;      }      pSeq->size--;   }    void Push_front(pSeqList pSeq,DataType x)  //在顺序表的前面添加元素  {      int i=0;      assert(pSeq);  Judge_Full(pSeq);    for(i=pSeq->size-1;i>=0;i--)      {          pSeq->Data[i+1]=pSeq->Data[i];      }      pSeq->Data[0]=x;      pSeq->size++;  }    void Pop_front(pSeqList pSeq)  {      int i=0;      assert(pSeq);      for(i=0;i<pSeq->size;i++)      {          pSeq->Data[i]=pSeq->Data[i+1];      }      pSeq->size--;  }    void Insert_SeqList(pSeqList pSeq,int pos,DataType x)  //在指定指定位置插入元素x，pos是下标  {      int i=0;      assert(pSeq);  Judge_Full(pSeq);    for(i=pSeq->size-1;i>=pos;i--)      {          pSeq->Data[i+1]=pSeq->Data[i];      }      pSeq->Data[pos]=x;      pSeq->size++;  }    void Remove_SeqList(pSeqList pSeq,DataType x)   //删除指定元素  {      int i=0;      int ret=0;      ret= Find_NUM(pSeq,x);      assert(pSeq);      if(ret == -1)      {          printf("顺序表中没有此元素\n");          return ;      }      else      {          for(i=ret;i<pSeq->size;i++)          {              pSeq->Data[i]=pSeq->Data[i+1];          }      }      pSeq->size--;      printf("删除成功\n");  }    int Find_NUM(pSeqList pSeq ,DataType x)            //查找函数  {      int i=0;      for(i=0;i<pSeq->size;i++)      {          if(pSeq->Data[i] == x)              return i;      }      return -1;  }    void RemoveAll_SeqList(pSeqList pSeq,DataType x)  //删除所有指定元素  {      int i=0;      int j=0;      int ret=0;      assert(pSeq);      while(ret < pSeq->size)      {          ret=Find_NUM(pSeq,x);          if(ret == -1)          {                 printf("顺序表中没有此元素\n");              return ;          }          else          {              for(i=ret;i<pSeq->size;i++)              {                  pSeq->Data[i]=pSeq->Data[i+1];              }          }          pSeq->size--;          ret++;      }      printf("删除成功\n");  }    void Bubble_Sort(pSeqList pSeq)   //冒泡排序  {      int i=0;      int j=0; int m=0;    DataType tmp=0;      int flag=0;int k=pSeq->size-1;    assert(pSeq);      for(i=0;i<pSeq->size-1;i++)      {  m=0;        flag=0;                                 //对冒泡排序的优化          for(j=0;j<k;j++)      //每次都从最后一次交换的位置继续执行        {              if(pSeq->Data[j] > pSeq->Data[j+1])  //默认升序排列              {                  tmp=pSeq->Data[j];                  pSeq->Data[j]=pSeq->Data[j+1];                  pSeq->Data[j+1]=tmp;                  flag=1;  m=j;       //用来记录最后一次交换的位置            }          }          if(flag == 0)              break; k=m;      //将k置成最后一次交换的位置    }  }  void Insertion_Sort(pSeqList pSeq)         //直接插入排序 {int i=0;int j=0;int k=0;DataType tmp=0;for(i=1;i<pSeq->size;i++)   //选取第一个元素为有序的将其他数字插入它的两边{tmp=pSeq->Data[i];for(j=i-1;j>=0;j--){if(pSeq->Data[i] >= pSeq->Data[j])   //升序排列{break;}}for(k=i-1;k>j;k--)   //移位,空出位置插入tmp,也可以交换{pSeq->Data[k+1]=pSeq->Data[k];}pSeq->Data[j+1]=tmp;}}void Select_Sort(pSeqList pSeq)            //选择排序，升序排列{int i=0;int j=0;int min=0;for(i=0;i<pSeq->size-1;i++){min=i;for(j=i+1;j<pSeq->size;j++){if(pSeq->Data[j] < pSeq->Data[min])   //找到i后面所有数据的最小值{min=j;}}if(i != min)    //找到的最小值的下标和初始的i值不同,交换{DataType tmp=pSeq->Data[i];pSeq->Data[i]=pSeq->Data[min];pSeq->Data[min]=tmp;}}}int Binary_Search(pSeqList pSeq,DataType x)  {      int left=0;      int mid=0;      int right=pSeq->size-1;      assert(pSeq);      Bubble_Sort(pSeq);     //二分查找必须是有顺序的一组元素      while(left < right)      {          mid=(left+right)/2;          if(pSeq->Data[mid] < x)          {              left=mid;          }          else if(pSeq->Data[mid] > x)          {              right=mid;          }          else          {              return mid;          }      }      return -1;  }  void Free_SeqList(pSeqList pSeq){free(pSeq->Data);pSeq->Data=NULL;exit(0);}

text.c

#include"SeqList_dyna.h"void text(){int x=0;      int input=1;      int pos=0;  int ret=0;    SeqList pSeq;      Init_SeqList(&pSeq);      while(input)      {          menu();          printf("请选择一个你要进行的操作:");          scanf("%d",&input);          switch(input)          {          case 1:              printf("请输入一个你要插入的数据:");              scanf("%d",&x);              Push_Back(&pSeq,x);              break;          case 2:               Pop_Back(&pSeq);               break;          case 3:              printf("请输入一个你要插入的数据:");              scanf("%d",&x);              Push_front(&pSeq,x);              break;          case 4:              Pop_front(&pSeq);              break;          case 5:              printf("请输入一个你要插入的数据:");              scanf("%d",&x);              printf("请输入你要插入的位置:");              scanf("%d",&pos);              Insert_SeqList(&pSeq,pos,x);              break;          case 6:              printf("请输入一个你要删除的数据:");              scanf("%d",&x);              Remove_SeqList(&pSeq,x);              break;          case 7:              printf("请输入一个你要删除的数据:");              scanf("%d",&x);              RemoveAll_SeqList(&pSeq,x);              break;          case 8:              Bubble_Sort(&pSeq);              break;          case 9: Insertion_Sort(&pSeq);            break;          case 10:  Select_Sort(&pSeq);break;case 11:Print_SeqList(&pSeq); break;case 12:printf("请输入一个你要查找的数据:");              scanf("%d",&x);              ret=Binary_Search(&pSeq,x);  if(pSeq.Data[ret] == x){printf("查找成功\n");}else{printf("查找失败\n");}break;        case 0: Free_SeqList(&pSeq);            break;          default:              printf("您的输入错误请重新选择\n");              break;          }      }  }int main()  {  text();    system("pause");      return 0;  }

在程序的实现过程中排序使用了三种方法:冒泡排序，直接插入排序和选择排序，实现可参见上述SeqList_dyna代码块中的函数实现。

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