老郭带你学数据结构（C语言系列）1-线性表之静态顺序表
在学习之前，先说下我的软件情况，操作系统是manjaro linux 今天刚刚升级的，编辑器是vim8.0.55，编译器是gcc 6.2.1，调试器是gdb 7.12,版本再低点也可以，只要gcc版本是5以上，就应该问题不大。
一、基本概念：
线性表：由n个类型相同的数据元素组成的有限序列，记为（a1,a2,……an）。
线性表的特征：其中的元素存在这序偶关系，元素之间存在着严格的次序关系。
顺序存储表：线性表中的元素依次存放在一组地址连续的存储单元(数组)中。
存储特点：若已知首元素的起始地址a0和每个元素占用的空间m，则计算第i个元素的存储位置：ai = a0 + (i - 1)m。
顺序表的特征：（1）在逻辑上相邻的元素，在物理上也是相邻
（2）知道表中起始元素的地址，线性表中的任一个元素地址都可以确定，因此很容易实现对线性表中的元素的随机访问。
二、代码实现：
1）结构实现（行号是为了阅读和说明代码方便，请复制代码是忽略行号）
1 typedef int ElemType;
2
3
4 #define MAX 100
5 struct sqList{
6 ElemType data[MAX];
7 int len;
8 } ;
说明：第1行是定义一种数据类型，方便以后让线性表的适用范围更广；
第4行是定义表的大小，方便以后修改；
第5-8行是定义一个结构体，其中封装了线性表的存储结构与线性表的大小；
2）抽象数据类型（主要是为了说明定义的结构(本例中是顺序表)支持的运算操作，为了使用上的方便，建议使用头文件加实现的方式来运用）
10 struct sqList;
11 typedef struct sqList SqList;
12
13 //初始化线性表
14 void ListInit(SqList *list);
15
16 //判断线性表是否为空，为空返回1,不为空返回0
17 int ListEmpty(SqList list);
18
19 //判断线性表是否已满，已满返回1,未满返回0
20 int ListFull(SqList list);
21
22 //创建线性表，根据提示，先输入表的长度，再根据提示依次输入表元素的值,> 成功输出0,不成功输出为-1
23 void ListCreate(SqList *list);
24
25 //求取线性表的长度
26 int ListLength(SqList list);
27
28 //查找指定元素值是否在表中,成功返回下标，不成功则返回0
29 int LocateElem(SqList list, ElemType elem);
30
31 //线性表中插入指定位置，值已知的元素
32 void ListInsert(SqList *list, int i, ElemType elem);
33
34 //删除线性表中的元素，并返回删除位置的值
35 int ListDelete(SqList *list, int i);
36
38 int37 //访问数据元素算法实现
38 int ListVisit(SqList list, int i);
39
40 //输出线性表元素
41 void ListPrint(SqList list);
42 #endif
说明：第10行是声明一个线性表的结构体变量sqList；
第11行使用了typedef的定义，以后可以使用SqList sqList就可以声明一个名称为sqList的结构体；
第13-41行线性表支持的运算操作，每个方法都有注释，参数也比较简单明了，就不再多说
3）头文件实现
将1）和2）中的代码整合后，在第4行加上#ifndef SqList_H，在第42行加上#endif，实际项目中这样作是为了避免重复定义和引用头文件,文件名为SqList.h，完整代码如下：
1 typedef int ElemType;
2 #ifndef SqList_H
3
4 #define MAX 100
5 typedef struct sqList{
6 ElemType data[MAX];
7 int len;
8 } SqList;
9
10 struct sqList;
11 typedef struct sqList SqList;
12
13 //初始化线性表
14 void ListInit(SqList *list);
15
16 //判断线性表是否为空，为空返回1,不为空返回0
17 int ListEmpty(SqList list);
18
19 //判断线性表是否已满，已满返回1,未满返回0
20 int ListFull(SqList list);
21
22 //创建线性表，根据提示，先输入表的长度，再根据提示依次输入表元素的值,成功输出0,不成
功输出为-1
23 void ListCreate(SqList *list);
24
25 //求取线性表的长度
26 int ListLength(SqList list);
27
28 //查找指定元素值是否在表中,成功返回下标，不成功则返回0
29 int LocateElem(SqList list, ElemType elem);
30
31 //线性表中插入指定位置，值已知的元素
32 void ListInsert(SqList *list, int i, ElemType elem);
33
34 //删除线性表中的元素，并返回删除位置的值
35 int ListDelete(SqList *list, int i);
36
37 //访问数据元素算法实现
38 int ListVisit(SqList list, int i);
39
40 //输出线性表元素
41 void ListPrint(SqList list);
42 #endif
4）操作算法实现,实现头文件定义的顺序表的操作，文件名为SqList.c(注意头文件和和实现文件名字一模一样，只有后缀名由区别)，具体代码如下：
1 #include <stdio.h>
2 #include "SqList.h"
3
4
5
6 //初始化线性表
7 void ListInit(SqList *list){
8 (*list).len = 0;
9 }
10
11 //判断线性表是否为空，为空返回1,不为空返回0
12 int ListEmpty(SqList list){
13 if(0 == list.len){
14 return 1;
15 }
16
17 return 0;
18 }
19
20 //判断线性表是否已满，已满返回1,未满返回0
21 int ListFull(SqList list){
22 if(MAX == list.len){
23 return 1;
24 }
25
26 return 0;
27 }
28
29 //创建线性表，根据提示，先输入表的长度，再根据提示依次输入表元素的值,成功输出0,不成功输出为-1
30 void ListCreate(SqList *list){
31 int i;
32 printf("please input the length of the list which you want to create: \n");
33 scanf("%d", &((*list).len));
34 if((*list).len > MAX){
35 return;
36 }
37 for(i = 0; i < (*list).len; i++){
38 printf("please input NO %d element: \n", i);
39 scanf("%d", &((*list).data[i]));
40 }
41 }
42
43 //求取线性表的长度
44 int ListLength(SqList list){
45
46 return list.len;
47 }
48
49 //查找指定元素值是否在表中,成功返回下标，不成功则返回0
50 int LocateElem(SqList list, ElemType elem){
51 int i;
52 for(i = 0; i < list.len; i++){
53 if(list.data[i] == elem){
54 return i+1;
55 }
56 }
57
58 return 0;
59 }
60
61 //线性表中插入指定位置，值已知的元素
62 void ListInsert(SqList *list, int i, ElemType elem){
63 if(i < 0 || i > MAX){
64 return;
65 }
66 if(1 == ListFull(*list)){
67 printf("表已满！\n");
68 }
69 for(int j = (*list).len; j >= i - 1; j--){
70 (*list).data[j + 1] = (*list).data[j];
71 }
72 (*list).data[i - 1] = elem;
73 (*list).len++;
74 }
75
76 //删除线性表中的元素，并返回删除位置的值
77 int ListDelete(SqList *list, int i){
78 if(i < 0 || i > (*list).len){
79 return -1;
80 }
81 if(ListEmpty(*list)){
82 return -1;
83 }
84 int x = (*list).data[i - 1];
85 for(int j = i - 1; j < (*list).len; j++){
86 (*list).data[j] = (*list).data[j + 1 ];
87 }
88 (*list).len--;
89
90 return x;
91 }
92
93 //访问数据元素算法实现
94 int ListVisit(SqList list, int i){
95 if(i < 0 || i > list.len){
96 return -1;
97 }
98
99 return list.data[i - 1];
100 }
101
102 //输出线性表元素
103 void ListPrint(SqList list){
104 for(int i = 0; i < list.len; i++){
105 printf("%d\t", list.data[i]);
106 }
5）测试代码的实现,实现头文件是实现文件的整合应用，文件名可以随意，建议取得有意义，一般以test为前缀，我的文件名称testSqList.c,具体代码为：
1 #include <stdio.h>
2 #include "SqList.h"
3
4
5
6 int main(int argc, char *argv)
7 {
8 SqList sqlist;
9
10 ListInit(&sqlist);
11 ListCreate(&sqlist);
12 if(!ListEmpty(sqlist)){
13 printf("表不为空\n");
14 }
15 ListPrint(sqlist);
16 ListInsert(&sqlist, 3, 9);
17 if(!ListFull(sqlist)){
18 printf("表没有满\n");
19 }
20 ListPrint(sqlist);
21 printf("表的长度为：%d\n", (sqlist).len);
22 int i = ListDelete(&sqlist,3);
23 ListPrint(sqlist);
24 printf("%d\n", i);
25
26 return 0;
27 }
当然也可以自己实现其他的，数据结构代码的三个步骤如下：
1、实现数据结构的逻辑结构与基本数据类型定义，规划合理的抽象数据类型，也就是数据结构支持的操作运算，并使用#ifndef...#endif方式实现头文件；
2、实现抽象数据类型，并予以合理的实现；
3、实现数据结构的测试，测试结构，符合要求，完工，否则继续重复1和2两个步骤，直到成功。
6）补充说明：
对多文件的编译，使用命令gcc testSqList.c SqList.c -o testSqList即可，也就是将多个需要的文件名放置在命令gcc和选项-o之间，后面的就是编译后的文件，可以省略，默认是a.out可执行文件，由于每次都是同一个名字，会相互覆盖，建议取一个由意义的名字
