数据结构 第3讲 顺序表
顺序表是最简单的一种线性结构,逻辑上相邻的数据在计算机内的存储位置也是相邻的,可以快速定位第几个元素,中间不允许有空,所以插入、删除时需要移动大量元素。
顺序表可以分配一段连续的存储空间Maxsize,用elem记录基地址,用length记录实际的元素个数,即顺序表的长度,
结构体的定义:
结构体定义后,如果要定义个顺序表L,就可以写:
SqList L;
1. 顺序表初始化
初始化是指给顺序表分配一个预定义大小的空间,用基地址elem记录这段空间的首地址,里面什么都没用,元素个数为0。前面我们已经预定义好了一个最大空间数Maxsize,那么就用new分配这么大的空间,分配成功会返回空间的首地址。假设顺序表里面需要存储整型数,那么就可以这样初始化:
boolInitList(SqList &L) //构造一个空的顺序表L
{ //L加&表示引用类型参数,函数内部的改变跳出函数仍然有效
//不加&内部改变,跳出函数后无效
L.elem=new int[Maxsize]; //为顺序表分配Maxsize个空间
if(!L.elem) return false; //存储分配失败
L.length=0; //空表长度为0
return true;
}
2. 顺序表创建
顺序表创建是向顺序表中输入数据,输入数据的类型要与类型定义中的类型一致。假设顺序表里面需要存储整型数,那么就可以这样创建:
boolCreateList(SqList &L) //创建一个顺序表L
{ //L加&表示引用类型参数,函数内部的改变跳出函数仍然有效
//不加&内部改变,跳出函数后无效
int a,i=0;
while(a!=-1)
{
cin>>a;
if(L.length==Maxsize)
{
cout<<”顺序表已满!”
return false;
}
L.elem[i++]=a;
L.length++;
}
return true;
}
3. 顺序表取值
顺序表中的任何一个元素都可以立即找到,称为随机存取方式,例如我们我取第i个元素,只要i值是合理的(1≤i≤L.length),那么立即就可以找到该元素L.elem[i-1]:
bool GetElem(SqList L,int i,int &e)
{
if (i<1||i>L.length) return false;
//判断i值是否合理,若不合理,返回false
e=L.elem[i-1]; //第i-1的单元存储着第i个数据
return true;
}
4. 顺序表查找
在顺序表中查找一个元素e,需要从第一个元素开始顺序查找,依次比较每一个元素值,如果相等,则返回元素位置(第几个元素),如果查找整个顺序表都没找到,则返回-1:
int LocateELem(SqList L,int e)
{
for (i=0;i< L.length;i++)
if (L.elem[i]==e) return i+1; //第几个元素,例如第5个元素,下标其实为4
return -1;
}
时间复杂性分析:
***情况:如果元素正好在第一个位置,一次比较成功;时间复杂度为O(1);
最坏情况:如果元素正好在最后一个位置,需要比较n次成功,时间复杂度为O(n);
平均情况:假设每个元素查找概率均等,在第一个位置需要比较1次,第二个位置需要比较2次,…,最后一个位置,需要比较n次,把n种情况加起来平均,平均时间复杂度也为O(n):
5. 顺序表插入
在顺序表中第i个位置之前插入一个元素e,需要从最后一个元素开始后移,…,直到把第i个元素也后移一位,然后把e放入第i个位置。
(1)判断插入位置i是否合法(1≤i≤L.length+1),可以在第n+1个元素之前插入。
(2)判断顺序表的存储空间是否已满。
(3)将第n至第i 位的元素依次向后移动一个位置,空出第i个位置。
(4)将要插入的新元素e放入第i个位置。
(5)表长加1,插入成功返回true。
bool ListInsert_Sq(SqList &L,int i ,int e)
{
if(i<1 || i>L.length+1) return false; //i值不合法
if(L.length==Maxsize) return false; //存储空间已满
for(j=L.length-1;j>=i-1;j--)
L.elem[j+1]=L.elem[j]; //从最后一个元素开始后移,直到第i个元素后移
L.elem[i-1]=e; //将新元素e放入第i个位置
L.length++; //表长增1
return true;
}
时间复杂性分析: