C++实现线性表：数组、malloc、链表、模板类解析

"数据结构之线性表基础与实现c++" 本文主要探讨了数据结构中的线性表，以及如何在C++中实现线性表的不同方法。线性表是一种基本的数据结构，它由n（n>=0）个相同类型元素构成的有限序列，可以顺序存储或链式存储。 1. **线性表的存储** - 线性表的存储分为顺序存储和链式存储两种方式。 - **顺序存储**：线性表的元素存储在一块连续的内存区域中，通常使用数组来实现。这种存储方式便于访问元素，但插入和删除操作可能需要大量移动元素。 - **链式存储**：每个元素包含数据域和指针域，通过指针将元素链接起来，不需连续内存空间，插入和删除操作相对灵活。 2. **线性表的数组存储** - 在C++中，可以使用数组直接创建线性表，数组的下标对应线性表中的位置。数组实现简单，但不适合频繁进行插入和删除操作。 3. **线性表的动态存储** - 当线性表长度不确定时，可以使用`malloc`或`new`动态分配内存。这种方式允许在线性表满时进行扩展。 4. **线性表的结构体实现** - 使用结构体（C++中的类）封装线性表的数据和操作，可以更方便地管理线性表的元素和行为。 5. **线性表的链式存储** - 链表由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。单链表只包含一个指针，而双向链表则包含前驱和后继指针，方便双向遍历。 6. **线性表的类设计与实现** - 对于顺序存储，可以设计一个包含数组和长度的类，并提供插入、删除、查找等方法。 - 对于链式存储，类需要包含节点结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。同样提供相应的方法实现操作。 7. **线性表的STL模板类** - C++ STL（Standard Template Library）提供了模板类`std::vector`和`std::list`，它们可以作为线性表的实现。`std::vector`底层是动态数组，`std::list`是双链表。 - 模板类可以用来创建泛型容器，适应不同类型的元素。 8. **模板函数和模板类** - 模板函数允许编写通用的函数，可以处理不同类型的数据。 - 模板类则是泛型的类定义，可以生成针对不同类型的实例。 通过这些不同的实现方式，可以灵活地处理线性表的各种操作，满足不同的性能需求。C++的模板机制使得代码更加通用，提高了代码的复用性。无论是数组、malloc、链表还是STL模板类，都是理解数据结构和算法的重要工具，对于提升程序设计能力非常有帮助。