【C语言数据结构】线性表-顺序存储-动态分配（顺序表）

---

---

代码实现

#include
#include
#include

//线性表初始分配的长度
#define InitSize 3

//线性表元素的数据类型
#define ElemType int

typedef struct {
    //定义线性表的元素数据，虽然是指针，实际上物理内存也是连续出存储的
    ElemType *data;

    //MaxSize是当前线性表的最大长度，这个数值也有可能改变，因为后续操作中线性表有可能扩容，因为是动态分配。
    //length是线性表的当前长度，也就是实际上里面有多少个数据
    int MaxSize, length;
} SeqList;

//函数声明
bool Empty(SeqList list);

//初始化线性表，也就是创建一个新的线性表。
void InitList(SeqList *list) {
    list->data = (ElemType *) malloc(InitSize * sizeof(ElemType));
    list->MaxSize = InitSize;
    list->length = 0;
}

//扩容线性表
bool MultipleList(SeqList *list) {
    //建立临时线性表，用于存储之前的数据元素
//    SeqList listNew;
//    InitList(&listNew);
//    for (int i = 0; i < list->length; i++) {
//        listNew.data[i] = list->data[i];
//    }
//    listNew.length = list->length;
//
//    list->data = (ElemType *) malloc(list->MaxSize * sizeof(ElemType) * 2);
//    for (int i = 0; i < listNew.length; i++) {
//        list->data[i] = listNew.data[i];
//    }
//    list->MaxSize = list->MaxSize * 2;

//上面是我之前写的愚蠢的代码

    if(list->data != NULL){
        list->data = (ElemType *) realloc(list->data, list->MaxSize * sizeof(ElemType) * 2);

        //如果新内存分配成功，也就是list->data不为空，就把MaxSize设置为原来的两倍
        list->MaxSize = list->MaxSize * 2;
        return true;
    }
    printf("扩容失败！\n");
    return false;
}

//返回线性表表长
int Length(SeqList list) {
    return list.length;
}

//添加数据元素
void AddElem(SeqList *list, ElemType Elem) {
    //如果当前线性表已满，就进行内存重新分配
    if (list->length == list->MaxSize) {
        if(!MultipleList(list)){
            printf("扩容失败，线性表已被销毁！\n");
            return;
        }
    }
    list->data[list->length] = Elem;
    list->length++;
}

//按值查找操作
int LocateElem(SeqList list, ElemType Elem) {
    if (Empty(list)) {
        //线性表为空，则查找失败
        return -1;
    }
    for (int i = 0; i < list.length; i++) {
        if (list.data[i] == Elem)
            return i;
    }
    return -1;
}

//按位查找操作
bool GetElem(SeqList list, int index, ElemType *Elem) {
    if (index >= 0 && index < list.length) {
        *Elem = list.data[index];
        return true;
    }

    printf("获取失败！\n");
    return false;
}

//插入操作
bool ListInsert(SeqList *list, int index, ElemType Elem) {
    //如果线性表已满，就先进行扩容
    if (list->length == list->MaxSize) {
        MultipleList(list);
    }

    //判断输入的数组下标是否在合法范围内
    if (index >= 0 && index < list->length) {

        for (int i = list->length - 2; i >= index; i--) {
            list->data[i + 1] = list->data[i];
        }
        list->data[index] = Elem;
        list->length++;

        return true;
    }

    return false;
}

//删除元素
bool ListDelete(SeqList *list, int index) {
    if (index >= 0 && index < list->length) {
        for (int i = index; i < list->length - 1; i++) {
            list->data[i] = list->data[i+1];
        }
        list->length--;
        return true;
    }
    return false;
}

//销毁线性表
void DestroyList(SeqList *list){
    //如果list->data依然被分配内存，那么进行释放
    if(list->data != NULL) {
        //释放之前分配的内存
        free(list->data);
        //避免悬空指针问题，直接把list->data指针设置为空
        list->data = NULL;
    }
    list->length = 0;
    list->MaxSize = 0;
}

//打印整个线性表
void PrintList(SeqList list) {
    if (Empty(list)) {
        printf("线性表为空！\n");
        return;
    }
    for (int i = 0; i < list.length; i++) {
        printf("%d -> %d\n", i, list.data[i]);
    }
}

//线性表判空，如果线性表为空，返回true。不为空返回false
bool Empty(SeqList list) {
    if (list.length == 0)
        return true;
    return false;
}

int main() {
    //定义线性表a
    SeqList a;

    //定义数据元素
    ElemType Elem;

    //定义数组下标和菜单选择
    int index, choice;

    //初始化线性表a
    InitList(&a);

    while (1) {
        printf("\n菜单\n"
               "1.查看线性表\n"
               "2.获取线性表长度\n"
               "3.添加线性表元素\n"
               "4.按值查找操作\n"
               "5.按位查找操作\n"
               "6.插入操作\n"
               "7.删除操作\n"
               "8.销毁线性表\n"
               "9.退出程序\n"
               "10.获取线性表最大长度(测试)\n"
               "请输入你要进行的操作:");
        scanf("%d", &choice);
        switch (choice) {
            case 1:
                PrintList(a);
                break;
            case 2:
                printf("当前线性表长度为%d\n", Length(a));
                break;
            case 3:
                printf("请输入要添加的数据数值:");
                scanf("%d", &Elem);
                AddElem(&a, Elem);
                break;
            case 4:
                printf("请输入要查找的数据元素值：");
                scanf("%d", &Elem);
                index = LocateElem(a, Elem);
                if (index == -1) {
                    printf("元素查找失败！\n");
                    break;
                } else {
                    printf("元素%d对应的数组下标为%d\n", Elem, index);
                    break;
                }
            case 5:
                printf("请输入要查找的数据元素的数组下标：");
                scanf("%d", &index);
                if (GetElem(a, index, &Elem)) {
                    printf("数组下标为%d的元素为%d\n", index, Elem);
                    break;
                } else {
                    printf("查找失败！\n");
                    break;
                }
            case 6:
                printf("请输入要插入的元素的位置(数组下标):");
                scanf("%d", &index);
                printf("请输入要插入的元素的数据值:");
                scanf("%d", &Elem);
                if (ListInsert(&a, index, Elem)) {
                    printf("插入成功！\n");
                    break;
                } else {
                    printf("插入失败！输入的数组下标不合法\n");
                    break;
                }
            case 7:
                printf("请输入要删除的元素的数组下标：");
                scanf("%d",&index);
                if(ListDelete(&a,index)){
                    printf("元素删除成功！\n");
                    break;
                }
                else{
                    printf("元素删除失败！输入的下标不合法\n");
                    break;
                }
            case 8:
                DestroyList(&a);
                break;
            case 9:
                exit(0);
            case 10:
                printf("当前线性表最大长度为%d\n",a.MaxSize);
                break;
            default:
                printf("输入的操作有误，请重新输入！\n");
                break;
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262