数据结构-顺序表基本操作的实现（含全部代码）

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

今天起开始编写数据结构中的各种数据结构及其算法的实现。

主要依据严蔚敏版数据结构教材以及王道数据结构考研辅导书。

今天是线性表中的顺序表的实现，主要实现函数如下，读者有需要可以评论，我可以适当加几个。

CreateList(SqList &L,int n) 参数：顺序表L，顺序表长度n 功能：创建长度为的顺序表时间复杂度：O(n)
InitList(SqList &L) 参数：顺序表L 功能：初始化时间复杂度:O(1)
InsertList(SqList &L,int i,ElemType e) 参数:顺序表L,位置i,元素e 功能：位置i处插入元素e 时间复杂度:O(n)
ListDelete(SqList &L,int i) 参数:顺序表L,位置i 功能：删除位置i处元素时间复杂度:O(n)
LocateElem(SqList L,ElemType e) 参数:顺序表L,元素e 功能：返回第一个等于e的元素的位置时间复杂度:O(n)
Reverse(SqList &L) 参数：顺序表L 倒置函数将原顺序表直接倒置
PrintList(SqList L) 参数:顺序表L 功能：遍历L，并输出
SplitSort(SqList &L) 参数：顺序表L 功能：分开奇偶，并分开排序
ClearList(SqList &L) 参数：顺序表L 功能：清空顺序表

代码如下：

/*
Project: sequence_list(数据结构-顺序表)
Date:    2018/09/12  20191012修改 添加Reverse  20200819修改 添加ClearList
Author:  Frank Yu
CreateList(SqList &L,int n) 参数：顺序表L，顺序表长度n 功能：创建长度为的顺序表 时间复杂度：O(n)
InitList(SqList &L) 参数：顺序表L 功能：初始化 时间复杂度:O(1)
InsertList(SqList &L,int i,ElemType e) 参数:顺序表L,位置i,元素e 功能：位置i处插入元素e 时间复杂度:O(n)
ListDelete(SqList &L,int i) 参数:顺序表L,位置i 功能：删除位置i处元素 时间复杂度:O(n)
LocateElem(SqList L,ElemType e) 参数:顺序表L,元素e 功能：返回第一个等于e的元素的位置 时间复杂度:O(n)
Reverse(SqList &L) 参数：顺序表L 倒置函数 将原顺序表直接倒置
PrintList(SqList L) 参数:顺序表L 功能：遍历L，并输出
SplitSort(SqList &L) 参数：顺序表L 功能：分开奇偶，并分开排序
ClearList(SqList &L) 参数：顺序表L 功能：清空顺序表
*/
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#define MaxSize 100
#define ElemType int
#define Status int
using namespace std;
//顺序表数据结构
typedef struct
{
	ElemType data[MaxSize];//顺序表元素
	int length;            //顺序表当前长度
}SqList;
//***************************基本操作函数*******************************//
//初始化顺序表函数，构造一个空的顺序表 
Status InitList(SqList &L)
{
	memset(L.data, 0, sizeof(L));//初始化数据为0
	L.length = 0;                //初始化长度为0
	return 0;
}
//创建顺序表函数 初始化前n个数据
bool CreateList(SqList &L, int n)
{
	if (n<0 || n>MaxSize)false;//n非法
	for (int i = 0; i<n; i++)
	{
		scanf("%d", &L.data[i]);
		L.length++;
	}
	return true;
}
//插入函数 位置i插入数据 i及之后元素后移  1=<i<=length+1 
bool InsertList(SqList &L, int i, ElemType e)
{
	if (i<1 || i>L.length + 1) //判断位置是否有效
	{
		printf("位置无效！！！\n");
		return false;
	}
	if (L.length >= MaxSize)//判断存储空间是否已满
	{
		printf("当前存储空间已满！！！\n");
		return false;
	}
	for (int j = L.length; j >= i; j--)//位置i及之后元素后移
	{
		L.data[j] = L.data[j - 1];
	}
	L.data[i - 1] = e;
	L.length++;
	return true;
}
//删除函数 删除位置i的元素 i之后的元素依次前移
bool  ListDelete(SqList &L, int i)
{
	if (i<1 || i>L.length)
	{
		printf("位置无效！！！\n");
		return false;
	}
	for (int j = i; j <= L.length - 1; j++)//位置i之后元素依次前移覆盖
	{
		L.data[j - 1] = L.data[j];
	}
	L.length--;
	return true;
}
//查找函数 按位置从小到大查找第一个值等于e的元素 并返回位置
int LocateElem(SqList L, ElemType e)
{
	for (int i = 0; i<L.length; i++)//从低位置查找
	{
		if (L.data[i] == e)
			return i + 1;
	}
	return 0;
}
//倒置函数 将原顺序表直接倒置
void Reverse(SqList &L)
{
	if (L.length)
		for (int i = 0; i<L.length - 1 - i; i++)
		{
			int t = L.data[i];
			L.data[i] = L.data[L.length - 1 - i];
			L.data[L.length - 1 - i] = t;
		}
}
//奇偶分开并排序
void SplitSort(SqList &L)
{
	int Even = 0;
	int Odd = L.length - 1;
	int i = 0;
	int j = L.length - 1;
	bool flag = false; // 交换标志
	if (L.length)
		for (; i < j; i++, j--)
		{
			while (L.data[i] % 2 != 0 && i<L.length - 1)i++;
			while (L.data[j] % 2 == 0 && j>0)j--;
			if (L.data[i] % 2 == 0 && L.data[j] % 2 != 0 && i<j)
			{
				int temp = L.data[i];
				L.data[i] = L.data[j];
				L.data[j] = temp;
				flag = true;
			}
			if (!flag) //没有交换
			{
				if (i > j) { // 恰好奇偶分开
					Even = j;
					Odd = i;
				}
				else {
					Even = L.length - 1;//全奇数
					Odd = 0; //全偶数
				}
			}
		}
	if (flag)//有交换
	{
		for (int i = 0; i<L.length; i++)
			if (L.data[i] % 2 == 0)
			{
				Odd = i;
				Even = i - 1;
				break;
			}
	}
	sort(L.data, L.data + Even + 1);
	sort(L.data + Odd, L.data + L.length);
}
//清空顺序表
void ClearList(SqList &L) {
	L.length = 0;
}
//********************************功能函数*****************************************//
//输出功能函数 按位置从小到大输出顺序表所有元素
void PrintList(SqList L)
{
	printf("当前顺序表所有元素:");
	for (int i = 0; i<L.length; i++)
	{
		printf("%d ", L.data[i]);
	}
	printf("\n");
}
//创建顺序表函数
void Create(SqList &L)
{
	int n; bool flag;
	L.length = 0;
	printf("请输入要创建的顺序表长度(>1):");
	scanf("%d", &n);
	printf("请输入%d个数（空格隔开）:", n);
	flag = CreateList(L, n);
	if (flag) {
		printf("创建成功！\n");
		PrintList(L);
	}
	else printf("输入长度非法！\n");

}
//插入功能函数 调用InsertList完成顺序表元素插入 调用PrintList函数显示插入成功后的结果
void Insert(SqList &L)
{
	int place; ElemType e; bool flag;
	printf("请输入要插入的位置(从1开始)及元素:\n");
	scanf("%d%d", &place, &e);
	flag = InsertList(L, place, e);
	if (flag)
	{
		printf("插入成功！！！\n");
		PrintList(L);
	}
}
//删除功能函数 调用ListDelete函数完成顺序表的删除 调用PrintList函数显示插入成功后的结果
void Delete(SqList &L)
{
	int place; bool flag;
	printf("请输入要删除的位置(从1开始):\n");
	scanf("%d", &place);
	flag = ListDelete(L, place);
	if (flag)
	{
		printf("删除成功！！！\n");
		PrintList(L);
	}
}
//查找功能函数 调用LocateElem查找元素
void Search(SqList L)
{
	ElemType e; int flag;
	printf("请输入要查找的值:\n");
	scanf("%d", &e);
	flag = LocateElem(L, e);
	if (flag)
	{
		printf("该元素位置为:%d\n", flag);
	}
	else
		printf("未找到该元素！\n");
}
//菜单
void menu()
{
	printf("********1.创建                        2.插入*********\n");
	printf("********3.删除                        4.查找*********\n");
	printf("********5.倒置                        6.分奇偶排序***\n");
	printf("********7.输出                        8.清空*********\n");
	printf("********9.退出                              *********\n");
}
int main()
{
	SqList L; int choice;
	InitList(L);
	while (1)
	{
		menu();
		printf("请输入菜单序号：\n");
		scanf("%d", &choice);
		if (9 == choice) break;
		switch (choice)
		{
		case 1:Create(L); break;
		case 2:Insert(L); break;
		case 3:Delete(L); break;
		case 4:Search(L); break;
		case 5:Reverse(L); break;
		case 6:SplitSort(L); break;
		case 7:PrintList(L); break;
		case 8:ClearList(L); break;
		default:printf("输入错误！！！\n");
		}
	}
	return 0;
}

结果截图：

———————————————2018-09-18更新添加创建函数菜单有改动—————————————–

———————————————20191012更新添加Reverse函数——————————————–

根据下方评论，添加了倒置函数，参考stl的Reverse写法

template <class _RandomAccessIter>
_STLP_INLINE_LOOP void
__reverse(_RandomAccessIter __first, _RandomAccessIter __last, const random_access_iterator_tag &) {
  for (; __first < __last; ++__first)
    _STLP_STD::iter_swap(__first, --__last);
}

2019年10月23日更新，应评论区小伙伴的要求，添加了奇偶分开，并排序的函数

//奇偶分开并排序 前奇数 后偶数
void SplitSort(SqList &L)
{
	int Even = 0;
	int Odd = L.length - 1;
	int i = 0;
	int j = L.length - 1;
	bool flag = false; // 交换标志
	if (L.length)
		for (; i < j; i++, j--)
		{
			while (L.data[i] % 2 != 0 && i<L.length - 1)i++;
			while (L.data[j] % 2 == 0 && j>0)j--;
			if (L.data[i] % 2 == 0 && L.data[j] % 2 != 0 && i<j)
			{
				int temp = L.data[i];
				L.data[i] = L.data[j];
				L.data[j] = temp;
				flag = true;
			}
			if (!flag) //没有交换
			{
				if (i > j) { // 恰好奇偶分开
					Even = j;
					Odd = i;
				}
				else {
					Even = L.length - 1;//全奇数
					Odd = 0; //全偶数
				}
			}
		}
	if (flag)//有交换
	{
		for (int i = 0; i<L.length; i++)
			if (L.data[i] % 2 == 0)
			{
				Odd = i;
				Even = i - 1;
				break;
			}
	}
	sort(L.data, L.data + Even + 1);
	sort(L.data + Odd, L.data + L.length);
}

代码已更新至上方全部代码！！！

——20211201修改——-

感谢@Cendrillon_提出的bug，上方代码已修改。之前未考虑到没有交换可能是恰好奇偶分开的情况。

——20211201修改——-

————————-20200819修改添加ClearList————————————-

代码由评论区用户__BlackHole提供，已更新至上方全部代码。

至于销毁，我是使用的静态分配，如果是new（delete释放）或malloc(free释放)的话，需要释放空间，其实就是堆和栈的区别。

堆和栈的区别就是申请方式不同：栈是系统自动分配空间，而堆则是程序员根据需要申请空间。由于栈上的空间是自动分配自动回收的，所以，栈内数据的生存周期只是在函数的运行过程中，运行后就释放掉。而堆上的数据只要程序员不释放空间，就一直可以访问到，缺点是一旦忘记释放会造成内存泄露。

综上，我写的顺序表不需要进行销毁，当然，顺序表最大长度也固定了，各有利弊，如果是动态分配的话记得释放空间呀！

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数据结构-顺序表基本操作的实现（含全部代码）

代码如下：

结果截图：

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