数据结构再学习---线性表

线性表是最简单的数据结构，每个元素除了第一个元素外都有一个前驱元素，除了最后一个外都有一个后继元素。可以用数组实现，也可以使用链表实现.分别就是连续存储和链式存储。

为了以后代码的方便更新代码放在github上:https://github.com/xiaobai1993/XBDataStructNote

顺序存储：

在存或者读取数据的时候线性复杂度都为O(1),插入或者删除操作都为O(n),顺序存储结构需要提前确定线性表的长度范围，不然很容易造成空间浪费。

链式存储：

 在插入或者删除某个节点需要先定位节点的位置，时间复杂度为O(n),但是如果需要同时插入或者删除多个元素，顺序存储结构每次操作都是O(n),但是链式存储结构，只有在第一次寻找位置的时候是O(n)，在接下来进行插入的时候复杂度都是O(1)，所以链式存储适合删除插入特别频繁的应用场合。链式存储结构不需要确定线性表长度，可以减少空间的浪费。

链式存储：

//头结点不包含数据
void initXBLinkNode(XBLinkNode * LinkListHeader)
{
LinkListHeader = (XBLinkNode *)malloc(sizeof(XBLinkNode));
LinkListHeader->next = NULL;
}
int isXBLinkNodeEmpty(XBLinkNode * LinkListHeader)
{
if (LinkListHeader==NULL&&LinkListHeader->next==NULL) {
return YES;
}
return NO;
}

/**

在线性表里面添加一个元素

*/
int addItemToXBLinkNode (XBLinkNode * LinkListHeader,DATATYPE obj)
{
if (isXBLinkNodeEmpty(LinkListHeader)) {

return FAIL;
}
XBLinkNode * Node = (XBLinkNode *)malloc(sizeof(XBLinkNode));
Node->data = obj;
XBLinkNode * temP = LinkListHeader;
while (temP->next!=NULL) {//移动到最后
temP=temP->next;
}
temP->next = Node;
return SUCCESS;
}

/**
*  清空线性表
*/
void clearXBLinkNode(XBLinkNode * LinkListHeader)
{
<span style="white-space:pre">	</span><pre style="word-wrap: break-word; white-space: pre-wrap;">    XBLinkNode * tempCur = LinkListHeader->next;
XBLinkNode * tempNext = LinkListHeader->next ;
while (tempCur !=NULL) {
tempNext=tempCur->next;
printf("%d-->\n",tempCur->data);
free(tempCur);//释放当前的
if (tempNext==NULL) {
break;
}
tempCur=tempNext;
}

LinkListHeader->next = NULL;

}/** * 将线性表LinkListHeader里面的idx所在位置的值读取出来交给obj * * @param LinkListHeader 操作的线性表 * @param idx 所查找的索引 * @param obj 用来存放目标值的变量 @return 返回操作结果 */int getItemFromXBLinkNodeByIndex(XBLinkNode LinkListHeader,int idx,DATATYPE * obj){ int i = 0; XBLinkNode * tempHeader
= &LinkListHeader; if (idx<0) { return FAIL; } while (tempHeader->next!=NULL) { tempHeader=tempHeader->next; if (i==idx) { break; } i++; } if (i==idx) { *obj = tempHeader->data; return SUCCESS; } return FAIL;}/** * 查询obj是否在LinkListHeader里面 * * @param LinkListHeader
所查找的线性表 * @param obj 搜索的目标值 * * @return 目标值在线性表里面的位置 失败 表示没有找到，否则返回正确位置，多个话只返回第一个位置 */int findItemInXBLinkNode(XBLinkNode LinkListHeader,DATATYPE obj){ XBLinkNode * tempHeader = &LinkListHeader; int i =0; while (tempHeader->next!=NULL) { tempHeader=tempHeader->next;
if (tempHeader->data==obj) { return i; } i++; } return FAIL;}/** * 在线性表里面插入一个元素 * * @param LinkListHeader 操作的线性表 * @param idx 插入的位置 * @param obj 需要插入的数据 * * @return 1表示成功，0表示失败 */int insertItemInXBLinkNode(XBLinkNode *LinkListHeader,int idx,DATATYPE obj){
//找到位置 if (isXBLinkNodeEmpty(LinkListHeader)||idx<0) { return FAIL; } XBLinkNode * temNodeP = LinkListHeader; XBLinkNode * preNodeP = LinkListHeader; int i=0; while (temNodeP->next!=NULL) {//寻找插入的位置 preNodeP = temNodeP; temNodeP = temNodeP->next; if (i==idx)
{ break; } i++; } XBLinkNode * insertNode = (XBLinkNode *)malloc(sizeof(XBLinkNode)); insertNode->data = obj; insertNode->next = temNodeP->next; preNodeP->next = insertNode; return SUCCESS;}/** * * 删除线性表idx位置的元素 * @return 返回操作结果 */int deleteItemInXBLinkNode(XBLinkNode
*LinkListHeader,int idx){ XBLinkNode * temNodeP = LinkListHeader; if (isXBLinkNodeEmpty(temNodeP)||idx<0) { return FAIL; } int i =0; XBLinkNode * preNode =temNodeP;//定位前一个 while (temNodeP->next!=NULL) {//寻找删除的位置 preNode = temNodeP; temNodeP = temNodeP->next;
if (i==idx) { break; } i++; } preNode->next = temNodeP->next; free(temNodeP); return SUCCESS; //判断删除的元素是否是最后一个 }/** * 获取线性表的长度 */int getLengthForXBLinkNode(XBLinkNode LinkListHeader){ XBLinkNode * tempheader = &LinkListHeader; int i=0; while (tempheader->next!=NULL)
{ i++; tempheader=tempheader->next; } return i;}void printXBLinkNodeData(XBLinkNode LinkListHeader){ XBLinkNode * tempheader = &LinkListHeader; while (tempheader->next!=NULL) { tempheader=tempheader->next; printf("%d ",tempheader->data); } printf("\n");}/**
* 修改线性表的某个位置的值 */int replaceXBLinkNodeatIdx(XBLinkNode *LinkListHeader,int idx,DATATYPE obj){ if (isXBLinkNodeEmpty(LinkListHeader)||idx<0) { return FAIL; } XBLinkNode * tempHeader = LinkListHeader; int i =0; while (tempHeader->next!=NULL) { tempHeader = tempHeader->next;
if (i==idx) { break; }i++; } if (idx>i) { return FAIL;//越界，线性表没有idx的长度 } tempHeader->data = obj; return SUCCESS;}

void testXBLinkList()
{
XBLinkNode  LinkNode;
initXBLinkNode(& LinkNode);//初始化
//插入元素

printf("开始添加元素:\n");
for (int i = 0; i<10; i++) {

addItemToXBLinkNode(&LinkNode, (DATATYPE)(i+10));//添加元素
}
printXBLinkNodeData(LinkNode);

printf("查找元素12所在的位置 %d \n",findItemInXBLinkNode(LinkNode, 12));

printf("在索引为0的位置插入元素100:\n");
insertItemInXBLinkNode(&LinkNode, 0, 100);

printXBLinkNodeData(LinkNode);

printf("线性表当前的长度： %d \n",getLengthForXBLinkNode(LinkNode));

printf("删除索引为4的位置的元素:\n");
deleteItemInXBLinkNode(&LinkNode, 4);

printXBLinkNodeData(LinkNode);

int x ;

printf("获取2号位置的元素的值:\n");
getItemFromXBLinkNodeByIndex(LinkNode, 2, &x);
printf("%d \n",x);

printf("替换3号位置的元素为89:\n");
replaceXBLinkNodeatIdx(&LinkNode, 3, 89);

printXBLinkNodeData(LinkNode);

}

连续存储：

typedef struct
{

DATATYPE data[MAX_SIZE];//最大空间
int length;

}XBArrayList;

/**
初始化一个空的线性表

@ param ArrayList 需要初始化的空的线性表的指针
*/
void initXBArrayList(XBArrayList * ArrayList)
{
ArrayList = (XBArrayList * )malloc(sizeof(ArrayList));
ArrayList->length=0;
}
/**
*  判断是否为空
*
*  @param ArrayList 判断的线性表
*
*  @return 1 表示为空 0 表示不为空
*/
int isXBArrayListEmpty(XBArrayList * ArrayList)
{
return ArrayList->length>0?YES:NO;
}
/**
*  清空线性表
*/
void clearXBArrayList(XBArrayList * ArrayList)
{
ArrayList->length=0;
}
/**
*  将线性表ArrayList里面的idx所在位置的值读取出来交给obj
*
*  @param ArrayList 操作的线性表
*  @param idx       所查找的索引
*  @param obj       用来存放目标值的变量

返回操作结果
*/

int getItemFromXBArrayListByIndex(XBArrayList ArrayList,int idx,DATATYPE * obj)
{
if (idx<0||idx>ArrayList.length) {
return FAIL;
}
else
{
*obj = ArrayList.data[idx];
return SUCCESS;
}
}
/**
*  查询obj是否在ArrayList里面
*
*  @param ArrayList 所查找的线性表
*  @param obj       搜索的目标值
*
*  @return 目标值在线性表里面的位置 失败 表示没有找到，否则返回正确位置，多个话只返回第一个位置
*/

int findItemInXBArrayList(XBArrayList ArrayList,DATATYPE obj)
{
for (int i =0  ; i< ArrayList.length; i++) {

if (ArrayList.data[i]==obj) {

return i;
}
}
return FAIL;
}
/**
*  在线性表里面插入一个元素
*
*  @param ArrayList 操作的线性表
*  @param idx       插入的位置
*  @param obj       需要插入的数据
*
*  @return 1表示成功，0表示失败
*/
int insertItemInXBArrayList(XBArrayList *ArrayList,int idx,DATATYPE obj)
{
if (ArrayList==NULL) {
return FAIL;
}
if (idx>MAX_SIZE||idx<0||ArrayList->length==MAX_SIZE) {

return FAIL;
}
for (int i = ArrayList->length-1; i>=idx; i--) {

ArrayList->data[i+1] = ArrayList->data[i];
}
ArrayList->data[idx] =obj;
ArrayList->length+=1;//更新长度
return SUCCESS;

}
/**
*
*  删除线性表idx位置的元素
*  @return 返回操作结果
*/

int deleteItemInXBArrayList(XBArrayList *ArrayList,int idx)
{
if (idx < 0||idx>ArrayList->length||ArrayList==NULL) {
return FAIL;
}
else
{
for (int i = idx; i<ArrayList->length; i++) {

ArrayList->data[i] = ArrayList->data[i+1];
}
ArrayList->length -=1;
return SUCCESS;
}
}

/**

在线性表里面添加一个元素

*/
int addItemToXBArrayList (XBArrayList * ArrayList,DATATYPE obj)
{
return insertItemInXBArrayList(ArrayList, ArrayList->length, obj);
}

/**
*  打印 线性表元素元素
*/
void printXBArrayListData(XBArrayList ArrayList)
{
printf("线性表里面的数据:\n");
for (int i = 0; i<ArrayList.length; i++) {

printf("%d  ",ArrayList.data[i]);
}
putchar('\n');

}
/**
*
获取线性表的长度
*/
int getLengthForXBArrayList(XBArrayList ArrayList)
{
return ArrayList.length;
}

int replaceXBArrayListatIdx(XBArrayList *ArrayList,int idx,DATATYPE obj)
{

if (idx > ArrayList->length||idx <0||ArrayList==NULL) {
return FAIL;
}
else
{
ArrayList->data[idx] = obj;
return SUCCESS;
}
}