C語言超詳細(xì)講解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的線性表
前言
計(jì)算機(jī)專業(yè)都逃不了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課，而這門課無疑比較難理解，所以結(jié)合我所學(xué)知識(shí)，我準(zhǔn)備對(duì)順序表做一個(gè)詳細(xì)的解答，為了避免代碼過長，采用分文件編寫的形式，不僅可以讓代碼干凈利落還能提高代碼可讀性，先解釋部分代碼的含義，最后放上代碼實(shí)現(xiàn)和效果圖，讓我們開始操作吧?。?！
一、分文件編寫
1、分文件編寫概念
在Visual Stdio 編譯器中我們可以通過創(chuàng)建.h頭文件和.cpp源文件來實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)行，使代碼更美觀，可讀性高，如圖所示：
SqList.h 頭文件 和 Sq.List.cpp 源文件分別存放全局變量、結(jié)構(gòu)體及函數(shù)的聲明 和 對(duì)應(yīng)函數(shù)的完整實(shí)現(xiàn)代碼。我們需要注意的是頭文件和源文件的名稱要一致，而且源文件要引用頭文件（#include"SqList.h")，使用""而不用<>的原因是頭文件是我們自己寫的，只能用""引用。
2、代碼展示
SqList.cpp內(nèi)容如下：
tips: #pragma once 代碼是為了避免重復(fù)引入頭文件，我們稍作記憶即可
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#define LIST_INIT_SIZE 10
#define LISTINCREMENT 10
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef struct SqList {
int* elem;
int len;
int size;
}SqList;
int InitList_Sq(struct SqList* L);//初始化順序表
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e);// 向順序表中插入數(shù)據(jù)
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e);//刪除順序表中的數(shù)據(jù)
void ListShow_Sq(struct SqList* L, const char* s);//輸出順序表中的數(shù)據(jù)
void DestroyList(SqList* L);//銷毀表SqList.cpp部分內(nèi)容如下：
#include"SqList.h"
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}二、動(dòng)態(tài)分布內(nèi)存malloc
1、初識(shí)malloc
C語言中malloc是動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)。
函數(shù)原型：void *malloc(unsigned int num_bytes);
參數(shù)：num_bytes 是無符號(hào)整型，用于表示分配的字節(jié)數(shù)。
返回值：如果分配成功則返回指向被分配內(nèi)存的指針(此存儲(chǔ)區(qū)中的初始值不確定)，否則返回空指針NULL。void* 表示未確定類型的指針，void *可以指向任何類型的數(shù)據(jù)，更明確的說是指申請(qǐng)內(nèi)存空間時(shí)還不知道用戶是用這段空間來存儲(chǔ)什么類型的數(shù)據(jù)（比如是char還是int等等）
2、使用方法
typedef struct SqList {
int* elem;
int len;
int size;
}SqList;
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}我們可以看到此行代碼"L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));"這里的L->elem就是形參結(jié)構(gòu)體變量L調(diào)用int * elem 屬性，因此malloc需要返回（int *）類型的指針，同時(shí)malloc右邊括號(hào)放的是內(nèi)存空間，大小就是宏定義的數(shù)值乘以整型(int)所占字節(jié)數(shù)，在這里說白了就是10*4個(gè)字節(jié)。模板可以這樣看：(分配類型 *)malloc(分配元素個(gè)數(shù) *sizeof(分配類型)) 如果成功，則返回該空間首地址，該空間沒有初始化，如果失敗，則返回0
三、創(chuàng)建鏈表并進(jìn)行增刪操作
1、初始化鏈表
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}
首先為 int*elem分配內(nèi)存空間，如果失敗返回零，成功就返回內(nèi)存空間首地址，并把鏈表長度置為零，鏈表最大長度設(shè)為 LIST_INIT_SIZE（大小為10）
2、在鏈表中增加數(shù)據(jù)
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e)
{
if (i<0 || i>L->len)
return ERROR;
if (L->len >= L->size) {
int* newbase = (int*)realloc(L->elem,
(LIST_INIT_SIZE + LISTINCREMENT) * sizeof(int));
if (!newbase)exit(0);
L->size += LISTINCREMENT;
}
int* q = &(L->elem[i]);
*q = e;
L->len++;
return OK;
}形參 i 對(duì)應(yīng)L->len 也就是初始長度 ,e 對(duì)應(yīng)插入的值,只看第一個(gè)if條件我們會(huì)覺得條件永遠(yuǎn)成立，實(shí)際上下面插入數(shù)據(jù)后會(huì)進(jìn)行加一操作，因此插入數(shù)據(jù)只能挨個(gè)插入;第二個(gè)if不難理解，如果鏈表長度達(dá)到最大長度，進(jìn)行空間擴(kuò)容，從而可以插入更多數(shù)據(jù)；后面其實(shí)是尾插法，讓*q指向鏈表的最后一個(gè)位置，把數(shù)據(jù)放到里面，然后長度加一，插入數(shù)據(jù)結(jié)束。
3、刪除鏈表中指定位置數(shù)據(jù)
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e) {
if (i<1 || i>L->len) return ERROR;
int* p = &(L->elem[i - 1]);
*e = *p;
int* q = L->elem + L->len - 1;
for (++p; p <= q; ++p)
*(p - 1) = *p;
L->len--;
return OK;
}這里 i 代表鏈表中的位置，*e 是該位置的數(shù)據(jù)，這樣我們就能知道刪除元素的值了，然后我定義*q為鏈表中最后一個(gè)元素的地址，隨后重復(fù)讓鏈表刪除位置后的元素前移，最后鏈表總長度減一，刪除結(jié)束。修改鏈表利用插入和刪除操作結(jié)合就可以完成，這里沒有單獨(dú)定義方法，具體內(nèi)容會(huì)在下面的總代碼體現(xiàn)。
四、代碼展示與運(yùn)行效果
1、代碼展示
//1、SqList.h:
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#define LIST_INIT_SIZE 10
#define LISTINCREMENT 10
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef struct SqList {
int* elem;
int len;
int size;
}SqList;
int InitList_Sq(struct SqList* L);//初始化順序表
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e);// 向順序表中插入數(shù)據(jù)
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e);//刪除順序表中的數(shù)據(jù)
void ListShow_Sq(struct SqList* L, const char* s);//輸出順序表中的數(shù)據(jù)
void DestroyList(SqList* L);//銷毀表
//2、SqList.cpp
#include"SqList.h"
int InitList_Sq(struct SqList* L)
{
L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(int));
if (!L->elem)exit(0);
L->len = 0;
L->size = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}
int ListInsert_Sq(struct SqList* L, int i, int e)
{
if (i<0 || i>L->len)
return ERROR;
if (L->len >= L->size) {
int* newbase = (int*)realloc(L->elem, (LIST_INIT_SIZE + LISTINCREMENT) * sizeof(int));
if (!newbase)exit(0);
L->size += LISTINCREMENT;
}
int* q = &(L->elem[i]);
*q = e;
L->len++;
return OK;
}
int ListDelete_Sq(struct SqList* L, int i, int* e) {
if (i<1 || i>L->len) return ERROR;
int* p = &(L->elem[i - 1]);
*e = *p;
int* q = L->elem + L->len - 1;
for (++p; p <= q; ++p)
*(p - 1) = *p;
L->len--;
return OK;
}
void ListShow_Sq(struct SqList* L, const char* s) {
printf("%s", s);
int i;
for (i = 0; i < L->len; i++) {
printf("%d ", L->elem[i]);
}
putchar('\n');
}
void DestroyList(SqList* L)
{
free(L->elem);
L->elem = NULL;
L->len = 0;
L->size = 0;
}
//3、鏈表操作.cpp
#include"SqList.h"
void mainview_user()//界面函數(shù)
{
struct SqList L;
InitList_Sq(&L);
int c;
printf(" ------------------------------------\n");
printf(" |**********線性表***************|\n");
printf(" |********1 輸入數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********2 查看數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********3 刪除數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********4 改數(shù)據(jù) *********|\n");
printf(" |********5 插入數(shù)據(jù)***********|\n");
printf(" |********0 退出系統(tǒng)***********|\n");
printf(" ------------------------------------\n");
printf("\n");
while (1)
{
printf("請(qǐng)選擇：");
scanf_s("%d", &c);
switch (c)
{
case 1: {
int n = 0;
printf("輸入要插入的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)：");
scanf_s("%d",&n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
int t;
scanf_s("%d", &t);
ListInsert_Sq(&L, L.len, t);
}
}break;
case 2: {
ListShow_Sq(&L, "現(xiàn)在的數(shù)據(jù)為：");
system("pause"); break;
}
case 3: {
int s, v;
printf("請(qǐng)輸入數(shù)據(jù)刪除的位置s ：");
scanf_s("%d", &s);
if (ListDelete_Sq(&L, s, &v))
printf("刪除成功.刪除的數(shù)據(jù)是：%d\n", v);
else
printf("刪除失敗.位置有誤.");
break;
}
case 4: {
printf("請(qǐng)輸入想要修改的位置:");
int s, v;
scanf_s("%d", &s);
if (s<1 || s>L.len)
printf("數(shù)據(jù)非法");
else {
ListDelete_Sq(&L, s, &v);
printf("請(qǐng)輸入修改的數(shù)據(jù):");
scanf_s("%d", &v);
ListInsert_Sq(&L, s-1, v);
ListShow_Sq(&L, "修改后為：");
}
break;
case 5: {
int i, b;
printf("輸入插入的位置:");
scanf_s("%d", &i);
if (i<1 || i>L.len)
printf("數(shù)據(jù)非法");
else {
printf("插入的元素:");
scanf_s("%d", &b);
ListInsert_Sq(&L, i, b);
ListShow_Sq(&L, "插入后的數(shù)據(jù)為：");
break;
}
}
case 0: {
DestroyList(&L);
return;
}
default:printf("輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)重新輸入!\n"); system("pause"); printf("請(qǐng)重新選擇："); scanf_s("%d", &c);
}
system("PAUSE");
}
}
}
int main()
{
mainview_user();
}2、運(yùn)行效果
總結(jié)
這個(gè)案例充分包含了結(jié)構(gòu)體與函數(shù)、指針、地址傳遞、鏈表的知識(shí)，非常適合大家的進(jìn)階，何不靜下心來自己來實(shí)現(xiàn)這個(gè)程序呢，有什么問題一定私信我，我也不敢確保這個(gè)程序沒有bug，如果有高見，共同交流，進(jìn)步，感謝支持?。?！
到此這篇關(guān)于C語言超詳細(xì)講解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的線性表的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言線性表內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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