顺序表的增删查改

数据结构

是数据存储的方式，对于不同的数据我们要采用不同的数据结构。就像交通运输，选用什么交通工具取决于你要运输的是人还是货物，以及它们的数量。

顺序存储结构

包括顺序表、链表、栈和队列等。

例如腾讯QQ中的好友列表，在之前添加好友信息后，好友信息这种类型会存储在内存中，当我们翻动好友列表时，会看到不同好友的ID，点开ID又会看到具体的信息，信息利用顺序表或链表进行存储，翻动的过程也就是遍历。

增加好友、删除好友、查找好友信息、更改好友信息等，对应着数据结构最主要的功能，增删查改

这些功能都是在腾讯的服务器上实现的。同时好友列表或群聊有上限，达到上限后可以增容，但增容往往需要充值会员。

静态顺序表

在创建顺序表时，就确定了要存储元素的个数为N，与静态通讯录相同，可能导致内存不够用，或是内存浪费，因此我们需要能够动态调整内存的能力。

动态顺序表 

//#定义的宏和常量  全大写typedef int SLDataType;
#define INITCAPACITY 5//假设初始容量为5typedef struct SeqList
{SLDataType* a;int sz;int capacity;
}SL;

 这里我们将数据类型暂时定为int类型，typedef为SLDataType，便于我们后续对顺序表数据类型的修改。定义属性表为SL*的指针a，数据个数sz，现有容量sz。

1、接口函数

//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);
//打印
void SLPrint(SL* ps);
//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//尾删
void SLPopBack(SL* ps);
//头删
void SLPopFront(SL* ps);
//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//指定位置插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//指定位置删除
void SLErase(SL* ps, int pos);

插入的过程都需要判断增容，可将其封装为增容函数，在头插、尾插中运用。

2、顺序表的初始化

SL a;Init_SeqList(&a);

//顺序表初始化
void Init_SeqList(SL* pa)
{pa->capacity = INITCAPACITY;pa->sz = 0;SLDataType* tmp = (SLDataType*)malloc((pa->capacity) * sizeof(SLDataType));if (NULL == tmp){perror("malloc fail");return;}pa->a = tmp;tmp = NULL;
}

这里必须使用传址调用，对sz和capacity初始化后，malloc 容量大小的空间给中间变量tmp，不为NULL后赋给a，这样a就指向了一块初始空间。

 3、顺序表的打印（int类型为例）

//打印
void SLPrint(SL* pa)
{//利用现有个数sz进行遍历打印for (int i = 0; i < pa->sz; i++){printf("%d ", pa->a[i]);}printf("\n");
}

4、增容函数

//判断是否需要增容，如需要，则增容
void SLCapacityAdd(SL* pa)
{if (pa->capacity == pa->sz){//增容倍数随意，一般来说2倍比较适合SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(pa->a, 2 * (pa->capacity) * sizeof(SLDataType));if (NULL == tmp){perror("realloc fail");return;}pa->a = tmp;tmp = NULL;pa->capacity *= 2;}
}

增容后capacity的值变为2倍

5、尾插

//顺序表尾插
void SLPushBack(SL* pa, SLDataType x)
{SLCapacityAdd(pa);//尾插的过程，即在下标为size的位置插入pa->a[pa->sz++] = x;}

尾插前先调用SLCapacityAdd判断是否增容。

6、尾删

//顺序表尾删
void SLPopback(SL* pa)
{assert(pa->sz > 0);pa->sz--;
}

由于打印等显示过程中，我们用sz来遍历顺序表，因此在尾删时，仅需要将sz--，使遍历范围不包含最后一个元素，可以等效为将其删除。

在删除前可以利用assert进行断言，防止顺序表中没有数据，仍然进行删除操作。

换句话说，如果没有数据继续删除，sz会变成负数，当之后再添加元素时，sz为负数，遍历时会产生越界现象。

7、尾删 

//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->sz > 0);//删除的过程int begin = 1;while (begin < ps->sz){ps->a[begin - 1] = ps->a[begin];begin++;}ps->sz--;
}

删除时同样判断sz是否大于0，删除过程为下标为1的元素起，依次向前覆盖，最后sz也要-1。

注意：覆盖的时候，从前面的元素覆盖，参考memmove和memcpy内存函数，对于重叠空间拷贝的不同。

8、头插

//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);CheckCapacity(ps);int end = ps->sz - 1;while (end >= 0){ps->a[end + 1] = ps->a[end];end--;}ps->a[0] = x;ps->sz++;
}

先检查是否需要增容，然后从sz-1开始向右覆盖，最后在a[0]处添加x，然后sz++

 9、 指定位置插入

//指定位置插入
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->sz);//锁定插入的范围为  0-szCheckCapacity(ps);int end = ps->sz - 1;while (end >= pos){ps->a[end + 1] = ps->a[end];--end;}ps->a[pos] = x;ps->sz++;
}

先断言pos插入的位置正确，然后从sz-1开始向右覆盖，直到pos位置现有的元素也覆盖过去，然后将x插入到pos的位置上。

 10、指定位置删除

//指定位置删除
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->sz);//锁定插入的范围为  0-sz//assert(ps->sz > 0);  上面pos已经排除了sz<=0的可能，可以不用再写int begin = pos;while (begin < ps->sz - 1){ps->a[begin] = ps->a[begin + 1];begin++;}ps->sz--;}

判断pos范围的同时，确定了sz>0成立。从pos开始，到sz-2，从右向左覆盖，然后sz-1。

 11、升级头尾/插删

由于我们指定位置插入删除的功能已经实现，可以将头删、头插、尾插、尾删升级。

在头尾/插删的函数实现中调用Insert和Erase

注意：尾插位置是sz，尾删是sz-1

 

头插头删都是0 

 12、注意点

增加元素时先确保是否需要增容，删除时先确保是否还有元素，sz是否为0。

指定位置可以代替头尾插入删除，当然也可以写一些中间位置的。

同时还有查改功能

int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);for(int i = 0; i < ps->size; ++i){if (ps->a[i] == x){return i;}}return -1;
}

查的过程遍历即可，根据SL数据类型直接判断是否相等，结构体等自定义类型也可以。

更改是先查找，根据查找内容返回的下标pos或i，就可以利用指针进行修改。