用C語言實現順序表的插入和刪除算法

什么是線性表？

　　線性表是n個數據元素的有限序列。根據線性表的顯現方式，線性表又分為順序表（數據元素在內存中的存儲空間是連續的）和鏈表（數據元素在內存中的存儲空間是不連續的）。

線性表如何用C語言實現？線性表可以進行哪些操作？

　　在C語言中，線性表通過結構體的方式來實現。結構體中定義了線性表的存儲空間地址，當前長度，和當前分配的存儲容量。操作包含在指定位置插入某一元素、刪除指定元素、查找指定的元素等。在這里重點介紹插入和刪除算法。　　

　　下面就是關於這一部分內容的陳述。

線性表的C語言實現

• 需要先定義好的內容

#define LIST_INIT_SIZE 100 //線性表存儲空間的初始分配量
#define LISTINCREMENT 10 //線性表存儲空間的分配增量
#define OK 1
#define ERROR  0
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
typedef int ElemType;

 

• 定義線性表

typedef struct{
ElemType *elem;
int length;
int listsize;
}SqList;

• 寫一個函數，構造一個空的線性表L

Status InitList_Sq(SqList &L){
    L.elem=(ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));//malloc函數為分配一個內存空間
    if(!L.elem) exit(OVERFLOW);//存儲分配失敗
    L.length=0;//空表的長度為零
    L.listsize=LIST_INIT_SIZE；//設置初始分配容量
    return OK;      
}

• 順序表的插入操作

Status ListInsert_Sq(Sqlist *L, int i, ElemType e)
{
    //在順序線性表L中第i個位置之前插入新的元素e
    //i的合法值為1<=i<=ListLength_Sq(L) + 1
    ElemType *newbase, *q, *p;

    if(i < 1 || i > L->length + 1) return ERROR;//i值不合法
    if(L->length >= L->listsize)                //當前存儲空間已滿，增加分配
    {
        newbase = (ElemType *)realloc(L->elem,
                    (L->listsize + LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
        if(!newbase) return ERROR;     //分配失敗
        L->elem = newbase;             //新基址
        L->listsize += LISTINCREMENT;  //增加存儲容量
    }
    q = &L->elem[i-1];                 //q為插入位置
    for(p = &L->elem[L->length-1]; p >= q; --p)
        *(p+1) = *p;                   //插入位置及之后的元素后移
    *q = e;         //插入e
    L->length++;    //表增長1
    return OK;
}//ListInsert_Sq

• 順序表的刪除操作

Status ListDelete_Sq(Sqlist *L, ElemType i, ElemType *e)
{
    //在順序線性表L中刪除第i個元素，並用e返回其值
    //i的合法值為1<=i<=ListLength_Sq(L)
    ElemType *p, *q;
    if(i < 1 || i > L->length + 1) return ERROR;//i 值不合法

    p = &L->elem[i-1];                //p為被刪除元素的位置
    *e = *p;                         //被刪除元素的值賦給e
    q = &L->elem[i] + L->length - 1;//表尾元素的位置
    for(++p; p <= q; p++)           //++p為要移動元素的第一個
        *(p-1) = *p;                //元素左移
    L->length--;                    //表長減一
    return OK;
}//ListDelete_Sq

    從順序表的插入和刪除算法可以看出，順序表的插入和刪除操作是通過數據元素的移動來實現的，因此，線性表的插入和刪除的算法時間復雜度都是O（n）.此外，順序表還要求系統分配連續的存儲空間，這就給存儲空間的分配提出了更高的要求，而且也容易造成存儲空間的利用率不高等問題。正是由於順序表種種的不方便，所以才引入了鏈表，鏈表的出現解決了很多順序表解決不了的問題，最明顯的變化就是元素存儲空間不需要連續。當然，這需要借助指針來實現，這就引入了新的問題。總體而言，順序表和鏈表各有優缺點，在選擇時，要根據實際情況選擇更加適合的數據結構。