数据结构
⚡️数据结构-第一章
⚡️抽象数据类型案例
⚡️数据结构-第二章(1)-线性结构
⚡️数据结构-第二章(2)-线性表的顺序表示和实现
⚡️数据结构-第二章(3)-顺序表(含代码)
一、顺序表小结
顺序表的小结
-
①查找、插入、删除的平均算法复杂度为O(n)
-
②空间复杂度显然顺序表操作没有占用辅助空间算法的空间复杂度O(1)
线性表的优缺点
优点:
-
①存储密度大(结点本身所占用的空间/结点结构所占存储量=1)无需为表示表中元素之间的逻辑关系,而增加额外的存储空间
-
②可以随机存取表中任意位置的元素
缺点
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-
①插入、删除某一元素需移动大量元素
-
②当线性表长度变化较大时,难以确定存储空间的容量,数据元素的个数不能自由扩充(存储空间不灵活)
二、顺序表案例
#include<iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 100//预设存储空间最大容量
typedef int ElemType;//给int类型起别名为ElemType,以方便后续更改其它数据类型
typedef struct
{
int *elem;//存储数组初始地址
int length;//顺序表长度
int listsize; //允许的最大存储容量(以sizeof(ElemType)为单位)
}SqList;//typedef给这个结构体类型起名为SqList(顺序表)
//界面制作
void showMenu()
{
cout << "***********************************" << endl;
cout << "***** [1]----初始化顺序表----*****" << endl;
cout << "***** [2]----求顺序表长度----*****" << endl;
cout << "***** [3]----顺序表的判空----*****" << endl;
cout << "***** [4]----对顺序表取值----*****" << endl;
cout << "***** [5]----顺序表的查找----*****" << endl;
cout << "***** [6]----顺序表的插入----*****" << endl;
cout << "***** [7]----顺序表的删除----*****" << endl;
cout << "***** [8]----对顺序表清空----*****" << endl;
cout << "***** [9]----对顺序表销毁----*****" << endl;
cout << "***** [0]-----退出顺序表-----*****" << endl;
cout << "***********************************" << endl;
}
void InitList(SqList &L);//1、顺序表的初始化赋值
int GetLength(SqList &L);//2、求线性表L的长度
void IsEmpty(SqList &L);//3、判断线性表L是否为空
void GetElem(SqList &L);//4、顺序表取值
void LocateElem(SqList &L); //5、顺序表的查找
void ListInsert_Sq(SqList &L);//6、顺序表的插入
void ListDelete_Sq(SqList &L);//7、顺序表元素的删除
void ClearList(SqList &L);//8、清空线性表L
void DestoryList(SqList &L);//9、销毁线性表
int main()
{
SqList L;
int select = 0;//初始化用户输入变量
while (true)
{
showMenu();
cout << "请输入您的选择:" << endl;
cin >> select;
switch (select)
{
case 0:
cout << "退出顺序表" << endl;
break;
case 1://1、顺序表的初始化赋值
InitList(L);
break;
case 2:
{
int list_len = GetLength(L);//2、求线性表L的长度
cout << "线性表当前长度为:" << list_len << endl;
break;
}
case 3:
IsEmpty(L);//3、判断线性表L是否为空
break;
case 4:
GetElem(L);//4、顺序表取值
break;
case 5:
LocateElem(L); //5、顺序表的查找
break;
case 6:
ListInsert_Sq(L);//6、顺序表的插入
break;
case 7:
ListDelete_Sq(L);//7、顺序表元素的删除
break;
case 8:
ClearList(L);//8、清空线性表L
break;
case 9:
DestoryList(L);//9、销毁线性表
break;
default:
cout << "无效选项!" << endl;
break;
}
}
return 0;
}
//1、顺序表的初始化赋值
void InitList(SqList &L)
{
int max_size;
cout << "请输入顺序表的最大长度:" << endl;
cin >> max_size;
if (max_size == 0 || max_size > MAXSIZE)
{
max_size = MAXSIZE;
cout << "顺序表最大长度为:" << max_size << endl;
}
L.elem = new ElemType[MAXSIZE];//new一块内存,使用elem指针指向它
if (!L.elem)
{
cout << "内存分配失败" << endl;
}
cout << "请输入当前顺序表的长度:" << endl;
while (true)
{
cin >> L.length;
if (L.length >= 0 && L.length <= max_size)
{
break;
}
cout << "输入有误,请重新输入" << endl;
}
L.listsize = max_size; //该顺序表可以存储元素的最大容量
cout << "请输入当前顺序表的元素: ";
for (int i = 0; i < L.length; i++)
{
cin >> L.elem[i];
}
}
//2、求线性表L的长度
int GetLength(SqList &L)
{
return (L.length);
}
//3、判断线性表L是否为空
void IsEmpty(SqList &L)
{
if (L.length == 0)
{
cout << "当前线性表为空" << endl;
}
else
{
cout << "当前线性表不为空" << endl;
}
}
//4、顺序表取值
void GetElem(SqList &L)
{
int i = 0;
cout << "请输入要取出的元素位置:";
cin >> i;
if (i<1 || i>L.length)
{
cout << "取址位置有误" << endl;//判断i值是否合理,如果不合理,返回error
}
else
{
int e = L.elem[i - 1];//下标从0开始
cout << "取出的元素为:" << e << endl;
}
}
//5、顺序表的查找
void LocateElem(SqList &L)
{
int e = 0;
int j = 0;
cout << "请输入需要查找的元素" << endl;
cin >> e;
//在线性表中查找值为e的数据元素,返回其序号(是第几个元素)
while (j < L.length && L.elem[j] != e)
{
++j; //依次进行判定
}
if (j < L.length)
{
cout << "该顺序表存在此元素,所找元素的位置为:" << j + 1 << "处";//找到满足判定条件的数据元素为第j个元素
}
else
{
cout << "所找的元素不存在"; //该线性表中不存在满足判定的数据元素
}
cout << endl;
}
//6、顺序表的插入
/*
插入位置在最后
插入位置在中间
插入位置在最前面
*/
void ListInsert_Sq(SqList &L)
{
int pos = 0;
ElemType e = 0;
cout << "请输入要插入的位置:";
cin >> pos;
cout << "请输入插入的元素:";
cin >> e;
/*若存储空间不满且1 <= pos <= Listlength(L) + 1,则在顺序表L的第pos个元素之前插入元素e,
输出插入元素后的顺序表*/
if (pos<1 || pos>L.length + 1)
{
cout << "插入不合法" << endl;
}
if (L.length == MAXSIZE)
{
cout << "当前存储空间已满,无法插入,请重新选择顺序表功能" << endl;
}
//从最后一个位置开始,终止条件为所要插入的位置,
//如表为:1 2 3 4 5 6 7 8,我要在第4个位置上插入100
//我们从最后一个元素遍历,length是顺序表的长度,现在是8,但下标(序号)是从0开始的,所以-1,即现在为7
//pos是我们选择插入的位置我们选择的是4号位置,但下标任然是从0开始,所以-1,现在是3,终止条件是i=pos的时候
for (int i = L.length - 1; i >= pos - 1; i--)
{
L.elem[i + 1] = L.elem[i];//将第i个位置上的元素放到i+1位置上
//step:elem[8]=elem[7]
}
L.elem[pos - 1] = e;//插入的元素赋值到所插入的位置上
//elem[3]=100;
++L.length;//表长+1
cout << "插入后的顺序表长为:" << L.length << endl;
cout << "插入后的顺序表为:";
for (int i = 0; i < L.length; i++)
{
cout << L.elem[i] << " ";
}
cout << endl;
}
//7、顺序表元素的删除
void ListDelete_Sq(SqList &L)
{
int pos = 0;
cout << "请输入要删除元素的位置:";
cin >> pos;
if (pos < 1 || pos>L.length)
{
cout << "删除位置不合法" << endl;
}
for (int i = pos; i <= L.length - 1; i++)
{
L.elem[i - 1] = L.elem[i];//被删除元素之后的元素前移
}
L.length--;
cout << "插入后的顺序表长为:" << L.length << endl;
cout << "插入后的顺序表为:";
for (int i = 0; i < L.length; i++)
{
cout << L.elem[i] << " ";
}
cout << endl;
}
//8、清空线性表L
void ClearList(SqList &L)
{
L.length = 0; //将线性表的长度置空
cout << "线性表的长度为:" << L.length << endl;
cout << "线性表已清空!" << endl;
}
//9、销毁线性表
void DestoryList(SqList &L)
{
if (L.elem != NULL)
{
delete[] L.elem;
cout << "顺序表已销毁" << '\n';
}
system("pause");
}
简单演示:
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
1
请输入顺序表的最大长度:
10
请输入当前顺序表的长度:
5
请输入当前顺序表的元素: 15 62 58 98 100
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
2
线性表当前长度为:5
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
3
当前线性表不为空
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
4
请输入要取出的元素位置:4
取出的元素为:98
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
5
请输入需要查找的元素
10
所找的元素不存在
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
5
请输入需要查找的元素
15
该顺序表存在此元素,所找元素的位置为:1处
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
6
请输入要插入的位置:4
请输入插入的元素:10000
插入后的顺序表长为:6
插入后的顺序表为:15 62 58 10000 98 100
***********************************
***** [1]----初始化顺序表----*****
***** [2]----求顺序表长度----*****
***** [3]----顺序表的判空----*****
***** [4]----对顺序表取值----*****
***** [5]----顺序表的查找----*****
***** [6]----顺序表的插入----*****
***** [7]----顺序表的删除----*****
***** [8]----对顺序表清空----*****
***** [9]----对顺序表销毁----*****
***** [0]-----退出顺序表-----*****
***********************************
请输入您的选择:
7
请输入要删除元素的位置:5
插入后的顺序表长为:5
插入后的顺序表为:15 62 58 10000 100
总结
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