"头歌C++数据结构与算法 - 线性表"
本文将详细介绍在C++中如何实现一个顺序存储的线性表。线性表是一种基本的数据结构,它由n(n≥0)个相同类型元素的有序序列组成。在顺序存储方式下,线性表的元素在内存中是连续存放的,通过数组来实现。
#### 1. 顺序表的创建
`SL_Create` 函数用于创建一个顺序表。它首先通过 `malloc` 分配一个 `SeqList` 结构体指针,该结构体通常包含数组的指针和数组的当前长度及最大容量。接着,分配大小为 `maxlen` 的元素数组,并将 `SeqList` 的成员 `len` 设为0,表示表为空,`max` 设为 `maxlen`。最后,返回指向创建好的顺序表的指针。
```cpp
SeqList* SL_Create(int maxlen) {
SeqList* slist = (SeqList*)malloc(sizeof(SeqList));
slist->data = (T*)malloc(sizeof(T) * maxlen);
slist->max = maxlen;
slist->len = 0;
return slist;
}
```
#### 2. 顺序表的释放
`SL_Free` 函数用于释放已创建的顺序表,先释放数据区,然后释放结构体本身。
```cpp
void SL_Free(SeqList* slist) {
free(slist->data);
free(slist);
}
```
#### 3. 使顺序表变为空表
`SL_MakeEmpty` 函数将顺序表的长度设为0,表示表为空。
```cpp
void SL_MakeEmpty(SeqList* slist) {
slist->len = 0;
}
```
#### 4. 获取顺序表的长度
`SL_Length` 函数返回顺序表的当前长度。
```cpp
int SL_Length(SeqList* slist) {
return slist->len;
}
```
#### 5. 检查顺序表是否为空
`SL_IsEmpty` 函数判断顺序表是否为空,若长度为0,则返回 `true`,否则返回 `false`。
```cpp
bool SL_IsEmpty(SeqList* slist) {
return 0 == slist->len;
}
```
#### 6. 检查顺序表是否已满
`SL_IsFull` 函数检查顺序表是否已达到最大容量,若长度等于最大容量,则返回 `true`,否则返回 `false`。
```cpp
bool SL_IsFull(SeqList* slist) {
return slist->len == slist->max;
}
```
#### 7. 获取顺序表中的元素
`SL_GetAt` 函数获取顺序表slist的第i号元素。如果索引合法,返回对应的元素值,否则返回一个未定义的值。注意,此代码中有一个潜在错误,函数没有处理非法索引的情况。
```cpp
T SL_GetAt(SeqList* slist, int i) {
if (i < 0 || i >= slist->len) {
// 应该添加错误处理或抛出异常
}
return slist->data[i];
}
```
#### 8. 其他操作
除此之外,线性表通常还需要插入、删除、修改等操作。例如:
- `SL_Insert`: 在指定位置插入一个元素,需要考虑是否已满。
- `SL_Erase`: 删除指定位置的元素,需要调整后续元素的位置。
- `SL_SetAt`: 修改指定位置的元素。
在实际实现中,这些操作需要考虑到动态调整数组大小的情况,以适应顺序表的增减变化。
在C++中,可以使用STL(Standard Template Library)的`std::vector`来更方便地处理动态数组和线性表的操作,它已经包含了上述所有功能以及更多的便利特性,如自动扩展和内存管理。但为了学习和理解数据结构的基本原理,手写线性表的实现是很有价值的。