順序表的基本操作及C語言完整實現
阿新 • • 發佈：2018-12-16
對順序表進行操作，大致可分為以下幾類：
以上操作各自的原理及實現如下所示。
實現程式碼：
無論在順序表的什麼位置插入資料元素，解決辦法都是：找到要插入的位置，將後續資料元素整體向後移動一個位置，最後直接在騰出來的位置上插入資料元素。
實現程式碼：
前移的過程中被刪除元素被後一個元素覆蓋掉，間接實現了刪除操作。 實現程式碼：
- 表的建立；
- 表中新增（新增）資料元素；
- 表中刪除資料元素；
- 表中查詢指定資料元素；
- 表中更改某資料元素；
以上操作各自的原理及實現如下所示。
順序表的建立
順序表的建立，也就是順序表進行初始化，在預先申請記憶體空間的同時，給變數 size 和 length 賦初值：
table initTable(){
table t;
t.head=(int*)malloc(Size*sizeof(int));//構造一個空的順序表，動態申請儲存空間
if (!t.head) //如果申請失敗，作出提示並直接退出程式
{
printf("初始化失敗");
exit(0);
}
t.length=0;//空表的長度初始化為0
t.size=Size;//空表的初始儲存空間為Size
return t;
}順序表查詢元素
在陣列中查詢某個資料元素時，可以採取多種查詢演算法，例如二分查詢、插值查詢、斐波那契查詢演算法等。
具體的查詢演算法以及各自的時間複雜度後續章節會介紹。根據順序表中儲存的資料的特點，選擇合適的演算法。這裡，採用順序查詢演算法（普通的遍歷演算法）。
實現程式碼：
//查詢函式，其中，elem表示要查詢的資料元素的值
int selectTable(table t,int elem){
for (int i=0; i<t.length; i++) {
if (t.head[i]==elem) {
return i+1;
}
}
return -1;//如果查詢失敗，返回-1
}順序表中更改元素
順序表中更改資料元素，最簡單直接的方式就是：呼叫查詢演算法找到該資料元素的位置，直接在該位置上更改。實現程式碼：
//更改函式，其中，elem為要更改的元素，newElem為新的資料元素
table amendTable(table t,int elem,int newElem){
int add=selectTable(t, elem);
t.head[add-1]=newElem;//由於返回的是元素在順序表中的位置，所以-1就是該元素在陣列中的下標
return t;
}
順序表插入元素
插入資料元素，無非三種情況：- 在表頭插入
- 在表的中間某個位置插入
- 直接尾隨順序表，作為表的最後一個元素
無論在順序表的什麼位置插入資料元素，解決辦法都是：找到要插入的位置，將後續資料元素整體向後移動一個位置，最後直接在騰出來的位置上插入資料元素。
實現程式碼：
//插入函式，其中，elem為插入的元素，add為插入到順序表的位置
table addTable(table t,int elem,int add)
{
//判斷插入本身是否存在問題（如果插入元素位置比整張表的長度+1還大（如果相等，是尾隨的情況），
//或者插入的位置本身不存在，程式作為提示並自動退出）
if (add>t.length+1||add<1) {
printf("插入位置有問題");
return t;
}
//做插入操作時，首先需要看順序表是否有多餘的儲存空間提供給插入的元素，如果沒有，需要申請
if (t.length==t.size) {
t.head=(int *)realloc(t.head, (t.size+1)*sizeof(int));
if (!t.head) {
printf("儲存分配失敗");
return t;
}
t.size+=1;
}
//插入操作，需要將從插入位置開始的後續元素，逐個後移
for (int i=t.length-1; i>=add-1; i--) {
t.head[i+1]=t.head[i];
}
//後移完成後，直接將所需插入元素，新增到順序表的相應位置
t.head[add-1]=elem;
//由於添加了元素，所以長度+1
t.length++;
return t;
}
注意：在此程式中，當陣列儲存空間不足時，使用realloc函式每次額外多申請 1 個int型的儲存空間，這麼做還不是最優。最好的辦法就是每次發現空間不夠時，多申請幾個記憶體空間，這麼做的好處是：在後續做插入操作過程中不需要每次都執行realloc函式，提高了程式的執行效率。
順序表刪除元素
在陣列中刪除元素時，只需將該元素所在位置後的所有資料元素整體前移 1 個位置即可。前移的過程中被刪除元素被後一個元素覆蓋掉，間接實現了刪除操作。 實現程式碼：
table delTable(table t,int add){
if (add>t.length || add<1) {
printf("被刪除元素的位置有誤");
exit(0);
}
//刪除操作
for (int i=add; i<t.length; i++) {
t.head[i-1]=t.head[i];
}
t.length--;
return t;
}
完整的程式
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define Size 4
typedef struct Table{
int * head;
int length;
int size;
}table;
table initTable(){
table t;
t.head=(int*)malloc(Size*sizeof(int));
if (!t.head)
{
printf("初始化失敗");
exit(0);
}
t.length=0;
t.size=Size;
return t;
}
table addTable(table t,int elem,int add)
{
if (add>t.length+1||add<1) {
printf("插入位置有問題");
return t;
}
if (t.length>=t.size) {
t.head=(int *)realloc(t.head, (t.size+1)*sizeof(int));
if (!t.head) {
printf("儲存分配失敗");
}
t.size+=1;
}
for (int i=t.length-1; i>=add-1; i--) {
t.head[i+1]=t.head[i];
}
t.head[add-1]=elem;
t.length++;
return t;
}
table delTable(table t,int add){
if (add>t.length || add<1) {
printf("被刪除元素的位置有誤");
exit(0);
}
for (int i=add; i<t.length; i++) {
t.head[i-1]=t.head[i];
}
t.length--;
return t;
}
int selectTable(table t,int elem){
for (int i=0; i<t.length; i++) {
if (t.head[i]==elem) {
return i+1;
}
}
return -1;
}
table amendTable(table t,int elem,int newElem){
int add=selectTable(t, elem);
t.head[add-1]=newElem;
return t;
}
void displayTable(table t){
for (int i=0;i<t.length;i++) {
printf("%d",t.head[i]);
}
printf("\n");
}
int main(){
table t1=initTable();
for (int i=1; i<=Size; i++) {
t1.head[i-1]=i;
t1.length++;
}
printf("原順序表：\n");
displayTable(t1);
printf("刪除元素1:\n");
t1=delTable(t1, 1);
displayTable(t1);
printf("在第2的位置插入元素5:\n");
t1=addTable(t1, 5, 2);
displayTable(t1);
printf("查詢元素3的位置:\n");
int add=selectTable(t1, 3);
printf("%d\n",add);
printf("將元素3改為6:\n");
t1=amendTable(t1, 3, 6);
displayTable(t1);
return 0;
}
輸出結果：原順序表： 1234 刪除元素1: 234 在第2的位置插入元素5: 2534 查詢元素3的位置: 3 將元素3改為6: 2564