【数据结构】郝斌数据结构——笔记02
首先C没有布尔类型，没办法只好自己定义一个
// 没有boolean类型，使用枚举定义 typedef enum { FALSE = 0, //逻辑假 TRUE = 1 //逻辑真 } boolean;
创建一个数组的结构体：
这个结构体定义了数组的指针，长度，有效长度，和步长
struct Array { int * pointer; // 首个元素的地址 int length; // 数组的最大个数 int counter; // 当前数组的有效个数(计数器) };
一些需要的头文件：
#include <stdio.h> #include <malloc.h> #include <stdlib.h>
对数组的一些操作：
void init(); // 初始化操作 int getElement(); // 获取元素 boolean append(); // 追加元素操作 boolean insert(); // 插入元素操作 boolean delete(); // 删除元素操作 boolean isEmpty(); // 判断是否为空 boolean isFull(); // 判断是否为满 void sort(); // 排序操作 void inversion(); // 倒置操作 void display(); // 输出展示
初始化数组：
/** * 对数组进行初始化，初始化要求设定数组的长度 * @param array * @param size */ void init(struct Array* array, int length) { // malloc函数：在内存中寻找一块参数要求大小的区域，如果成功返回该区域的首个地址 array -> pointer = (int *)malloc(sizeof (int) * length); // 如果我们要求的大小超过内存可分配的大小，则该函数返回NULL，内存分配失败 if (NULL == array -> pointer) { printf("动态内存分配失败！！！\n"); exit(-1); } array -> length = length; array -> counter = 0; // 计数器为0 return; }
判断数组为空：
/** * 判断该数组是否为空（不是为NULL！！！） * @param array * @return */ boolean isEmpty(struct Array * array) { if (0 == array -> counter) { return TRUE; } return FALSE; }
判断数组是否已满：
/** * 判断该数组是否存满 * @param array * @return */ boolean isFull(struct Array * array) { if (array -> counter == array -> length) { return TRUE; } return FALSE; }
输出数组：
/** * 展示数组 * @param array */ void display(struct Array* array) { // 如果数组是空的就不再进行程序操作 if (isEmpty(array) ) { printf("数组没有存储任何元素！！！"); } else { printf("["); for (int i = 0; i < array -> counter ; ++i) { if (i == array -> counter - 1) { printf("%d]\n", (array -> pointer)[i]); break; } printf("%d,", (array -> pointer)[i]); } } return; }
向后添加元素：
/** * 在数组中向后添加元素 * @param array * @param element * @return */ boolean append(struct Array* array, int element) { if (isFull(array)) { return FALSE; } // 我理解的是先做拨动，再放入元素，当然起始的指针开辟了并没有存值，设计的思路并没有提供直接操作的可能，所以还是先赋值 (array -> pointer)[array -> counter] = element; ++ (array -> counter); return TRUE; }
在指定位置上插入：
/** * 在指定位置插入元素 * @param array 数组变量 * @param index 指的是在数组的索引位置，该参数不能超过数组的有效范围 * @param element 要插入的元素 * @return */ boolean insert(struct Array* array, int index, int element) { // 首先判断index值是否合法 if ((index < 0) || ((array -> length) + 1 < index)) { printf("非法的索引参数！！！"); return FALSE; } // 索引合法，看数组满没满 if (isFull(array)) { printf("数组已满，无法装下更多的元素！！！"); return FALSE; } for (int i = ((array -> counter) - 1); i >= index - 1; --i) { (array -> pointer)[i + 1] = (array -> pointer)[i]; } (array -> pointer)[index - 1] = element; ++(array -> counter); return TRUE; }
这里很奇怪的操作就是为什么要减一，实际上不需要，就按照从0开始起始即可
/** * 在指定位置插入元素 * @param array 数组变量 * @param index 指的是在数组的索引位置，该参数不能超过数组的有效范围 * @param element 要插入的元素 * @return */ boolean insert(struct Array* array, int index, int element) { // 首先判断index值是否合法 if ((index < 0) || ((array -> length) + 1 < index)) { printf("非法的索引参数！！！"); return FALSE; } // 索引合法，看数组满没满 if (isFull(array)) { printf("数组已满，无法装下更多的元素！！！"); return FALSE; } for (int i = ((array -> counter) - 1); i >= index; --i) { (array -> pointer)[i + 1] = (array -> pointer)[i]; } (array -> pointer)[index] = element; ++(array -> counter); return TRUE; }
获取指定位置的元素：
/** * 获取指定位置上的元素 * @param array 数组 * @param index 索引值 * @return */ int getElement(struct Array* array, int index) { if (index > array -> counter || 0 > index) { printf("非法的索引值！！！"); return -1; } return array -> pointer [index]; }
删除元素：
/** * 删除指定索引的元素，并由pointerForSave存值 * @param array 数组 * @param index 索引值 * @param pointerForSave 存储指针 * @return 表示是否成功删除 */ boolean delete(struct Array* array, int index, int * pointerForSave) { if (index > array -> counter || 0 > index) { printf("非法的索引值！！！"); return FALSE; } if (isEmpty(array)) { return FALSE; } // 利用指针将删除的元素存储起来 *pointerForSave = array -> pointer[index]; for (int i = index; i < array -> counter; ++i) { array -> pointer[i - 1] = array -> pointer[i]; } -- array -> counter; return TRUE; }
反转数组：
/** * 反转数组的元素 * @param array */ void inversion (struct Array * array) { int head = 0; int tail = array -> counter - 1; int temp; while (head < tail) { temp = array -> pointer[head]; array -> pointer[head] = array -> pointer[tail]; array -> pointer[tail] = temp; ++ head; -- tail; } return; }
排序数组：
/** * 排序数组 * @param array */ void sort (struct Array * array) { int temp; for (int i = 0; i < array -> counter; ++i) { for (int j = i + 1; j < array -> counter; ++j) { if (array -> pointer[i] > array -> pointer[j]) { temp = array -> pointer[i]; array -> pointer[i] = array -> pointer[j]; array -> pointer[j] = temp; } } } return; }
完整代码：
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
// 没有boolean类型，使用枚举定义
typedef enum{
FALSE = 0, //逻辑假
TRUE = 1 //逻辑真
} boolean;
// 定义一个 Array 结构体(一个自定义的数据类型)
// 结构体不能加减乘除，但是可以进行赋值
struct Array {
int * pointer; // 首个元素的地址
int length; // 数组的最大个数
int counter; // 当前数组的有效个数(计数器)
};
void init(struct Array* array, int size); // 初始化操作
int getElement(struct Array* array, int index); // 获取元素
boolean append(struct Array* array, int element); // 追加元素操作
boolean insert(struct Array* array, int index, int element); // 插入元素操作
boolean delete(struct Array* array, int index, int * pointerForSave); // 删除元素操作
boolean isEmpty(struct Array* array); // 判断是否为空
boolean isFull(); // 判断是否为满
void sort(); // 排序操作
void inversion(); // 倒置操作
void display(struct Array* array); // 输出展示
int main() {
// 定义一个Array数据类型的变量
struct Array array;
init(&array, 10);
append(&array,3);
append(&array,9);
append(&array,1);
append(&array,4);
display(&array);
insert(&array, 0,33);
display(&array);
// printf("get %d", getElement(&array, 4));
inversion(&array);
display(&array);
sort(&array);
display(&array);
return 0;
}
/**
* 对数组进行初始化，初始化要求设定数组的长度
* @param array
* @param size
*/
void init(struct Array* array, int length) {
// malloc函数：在内存中寻找一块参数要求大小的区域，如果成功返回该区域的首个地址
array -> pointer = (int *)malloc(sizeof (int) * length);
// 如果我们要求的大小超过内存可分配的大小，则该函数返回NULL，内存分配失败
if (NULL == array -> pointer) {
printf("动态内存分配失败！！！\n");
exit(-1);
}
array -> length = length;
array -> counter = 0; // 计数器为0
return;
}
/**
* 判断该数组是否为空（不是为NULL！！！）
* @param array
* @return
*/
boolean isEmpty(struct Array * array) {
if (0 == array -> counter) {
return TRUE;
}
return FALSE;
}
/**
* 判断该数组是否存满
* @param array
* @return
*/
boolean isFull(struct Array * array) {
if (array -> counter == array -> length) {
return TRUE;
}
return FALSE;
}
/**
* 展示数组
* @param array
*/
void display(struct Array* array) {
// 如果数组是空的就不再进行程序操作
if (isEmpty(array) ) {
printf("数组没有存储任何元素！！！");
} else {
printf("[");
for (int i = 0; i < array -> counter ; ++i) {
if (i == array -> counter - 1) {
printf("%d]\n", (array -> pointer)[i]);
break;
}
printf("%d,", (array -> pointer)[i]);
}
}
return;
}
/**
* 在数组中向后添加元素
* @param array
* @param element
* @return
*/
boolean append(struct Array* array, int element) {
if (isFull(array)) {
return FALSE;
}
// 我理解的是先做拨动，再放入元素，当然起始的指针开辟了并没有存值，设计的思路并没有提供直接操作的可能，所以还是先赋值
(array -> pointer)[array -> counter] = element;
++ (array -> counter);
return TRUE;
}
/**
* 在指定位置插入元素
* @param array 数组变量
* @param index 指的是在数组的索引位置，该参数不能超过数组的有效范围
* @param element 要插入的元素
* @return
*/
boolean insert(struct Array* array, int index, int element) {
// 首先判断index值是否合法
if ((index < 0) || ((array -> length) + 1 < index)) {
printf("非法的索引参数！！！");
return FALSE;
}
// 索引合法，看数组满没满
if (isFull(array)) {
printf("数组已满，无法装下更多的元素！！！");
return FALSE;
}
for (int i = ((array -> counter) - 1); i >= index; --i) {
(array -> pointer)[i + 1] = (array -> pointer)[i];
}
(array -> pointer)[index] = element;
++(array -> counter);
return TRUE;
}
/**
* 获取指定位置上的元素
* @param array 数组
* @param index 索引值
* @return
*/
int getElement(struct Array* array, int index) {
if (index > array -> counter || 0 > index) {
printf("非法的索引值！！！");
return -1;
}
return array -> pointer [index];
}
/**
* 删除指定索引的元素，并由pointerForSave存值
* @param array 数组
* @param index 索引值
* @param pointerForSave 存储指针
* @return 表示是否成功删除
*/
boolean delete(struct Array* array, int index, int * pointerForSave) {
if (index > array -> counter || 0 > index) {
printf("非法的索引值！！！");
return FALSE;
}
if (isEmpty(array)) {
return FALSE;
}
// 利用指针将删除的元素存储起来
*pointerForSave = array -> pointer[index];
for (int i = index; i < array -> counter; ++i) {
array -> pointer[i - 1] = array -> pointer[i];
}
-- array -> counter;
return TRUE;
}
/**
* 反转数组的元素
* @param array
*/
void inversion (struct Array * array) {
int head = 0;
int tail = array -> counter - 1;
int temp;
while (head < tail) {
temp = array -> pointer[head];
array -> pointer[head] = array -> pointer[tail];
array -> pointer[tail] = temp;
++ head;
-- tail;
}
return;
}
/**
* 排序数组
* @param array
*/
void sort (struct Array * array) {
int temp;
for (int i = 0; i < array -> counter; ++i) {
for (int j = i + 1; j < array -> counter; ++j) {
if (array -> pointer[i] > array -> pointer[j]) {
temp = array -> pointer[i];
array -> pointer[i] = array -> pointer[j];
array -> pointer[j] = temp;
}
}
}
return;
}
