C语言顺序表的基本结构与实现思路详解

什么是顺序表

顺序表，顾名思义，就是使用连续的存储空间来存储数据元素的线性表。在顺序表中，每一个数据元素都占用一个连续的存储单元，这些存储单元在物理上连续存放，因此，顺序表实际上就是由一个存储数据元素的数组和记录该数组大小的变量组成的。

顺序表的基本结构

1. 顺序表的定义

```c
#define MAXSIZE 100 // 定义数组的最大长度

typedef struct {
int data[MAXSIZE]; // 数组存储数据元素
int length; // 顺序表当前长度
} SeqList;
```

顺序表中，使用 MAXSIZE 定义数组的最大长度，我们在实际代码中需根据需求选择合适的长度。同时使用 SeqList 来进行数据类型定义，包含一个 data 数组用来存储数据元素，以及一个记录数组长度的 length。

1. 顺序表的初始化

c
void InitList(SeqList *L) {
int i;
for (i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
L->data[i] = 0; // 将所有元素置为0
}
L->length = 0; // 初始化长度为0
}

初始化顺序表时，应将数组元素全部置为默认值，即 0，并将长度清空。

1. 顺序表的插入

```c
int ListInsert(SeqList *L, int i, int e) {
int j;
if (i < 1 || i > L->length + 1) // 判断插入位置是否合法
return 0;

   if (L->length >= MAXSIZE) // 判断存储空间是否已满
       return 0;

   for (j = L->length; j >= i; j--) {
       L->data[j] = L->data[j - 1]; // 将第i个元素及之后的元素后移
   }

   L->data[i - 1] = e; // 在第i个位置插入元素e

   L->length++; // 长度加1

   return 1;

}
```

插入元素时，首先判断插入位置是否合法并判断存储空间是否已满。然后将插入位置及其后的元素全部后移一个位置，最后将元素 e 插入到第 i 个位置。

1. 顺序表的删除

```c
int ListDelete(SeqList *L, int i) {
int j;
if (i < 1 || i > L->length) // 判断删除位置是否合法
return 0;

   for (j = i; j < L->length; j++) {
       L->data[j - 1] = L->data[j]; // 将第i个元素及之后的元素前移
   }

   L->length--; // 长度减1

   return 1;

}
```

删除元素时，首先判断删除位置是否合法。然后将删除位置后的元素全部前移一个位置，最后将表的长度减1。

顺序表的实现思路

对于一个顺序表的基本结构，我们需要实现以下功能：

1. 定义一个顺序表类型
2. 初始化一个顺序表
3. 插入元素到顺序表中
4. 删除顺序表中的元素

在实现操作时，需要注意保证插入和删除操作的正确性，即插入或删除的位置必须在当前顺序表的范围内。

示例说明

示例1：使用顺序表存储学生信息

#include<stdio.h>

// 定义一个结构体，用于存储学生信息
typedef struct {
    char name[10]; // 学生姓名
    int age; // 学生年龄
    int number; // 学生学号
} Student;

#define MAXSIZE 100 // 定义数组的最大长度

typedef struct {
    Student data[MAXSIZE]; // 数组存储数据元素
    int length; // 顺序表当前长度
} SeqList;

// 初始化顺序表
void InitList(SeqList *L) {
    int i;
    for (i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        L->data[i].age = 0; // 将所有元素置为0
    }
    L->length = 0; // 初始化长度为0
}

// 插入元素到顺序表
int ListInsert(SeqList *L, int i, Student e) {
    int j;
    if (i < 1 || i > L->length + 1) // 判断插入位置是否合法
        return 0;

    if (L->length >= MAXSIZE) // 判断存储空间是否已满
        return 0;

    for (j = L->length; j >= i; j--) {
        L->data[j] = L->data[j - 1]; // 将第i个元素及之后的元素后移
    }

    L->data[i - 1] = e; // 在第i个位置插入元素e

    L->length++; // 长度加1

    return 1;
}

// 删除元素
int ListDelete(SeqList *L, int i) {
    int j;
    if (i < 1 || i > L->length) // 判断删除位置是否合法
        return 0;

    for (j = i; j < L->length; j++) {
        L->data[j - 1] = L->data[j]; // 将第i个元素及之后的元素前移
    }

    L->length--; // 长度减1

    return 1;
}

int main() {
    SeqList list;
    InitList(&list); // 初始化顺序表

    // 插入学生信息
    Student s1 = {"Tom", 18, 1001};
    ListInsert(&list, 1, s1);

    Student s2 = {"Jack", 17, 1002};
    ListInsert(&list, 2, s2);

    Student s3 = {"Lucy", 19, 1003};
    ListInsert(&list, 3, s3);

    // 删除学生信息
    ListDelete(&list, 2);

    return 0;
}

以上示例中，我们定义了一个结构体用于存储学生信息，并在程序中进行了插入和删除元素的操作，用于实现对学生信息的增删操作。

示例2：使用顺序表存储整型数据

#include<stdio.h>

#define MAXSIZE 100 // 定义数组的最大长度

typedef struct {
    int data[MAXSIZE]; // 数组存储数据元素
    int length; // 顺序表当前长度
} SeqList;

// 初始化顺序表
void InitList(SeqList *L) {
    int i;
    for (i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        L->data[i] = 0; // 将所有元素置为0
    }
    L->length = 0; // 初始化长度为0
}

// 插入元素到顺序表
int ListInsert(SeqList *L, int i, int e) {
    int j;
    if (i < 1 || i > L->length + 1) // 判断插入位置是否合法
        return 0;

    if (L->length >= MAXSIZE) // 判断存储空间是否已满
        return 0;

    for (j = L->length; j >= i; j--) {
        L->data[j] = L->data[j - 1]; // 将第i个元素及之后的元素后移
    }

    L->data[i - 1] = e; // 在第i个位置插入元素e

    L->length++; // 长度加1

    return 1;
}

// 删除元素
int ListDelete(SeqList *L, int i) {
    int j;
    if (i < 1 || i > L->length) // 判断删除位置是否合法
        return 0;

    for (j = i; j < L->length; j++) {
        L->data[j - 1] = L->data[j]; // 将第i个元素及之后的元素前移
    }

    L->length--; // 长度减1

    return 1;
}

int main() {
    SeqList list;
    InitList(&list); // 初始化顺序表

    // 插入数字
    ListInsert(&list, 1, 10);
    ListInsert(&list, 2, 20);
    ListInsert(&list, 3, 30);

    // 删除数字
    ListDelete(&list, 2);

    return 0;
}

以上示例中，我们使用顺序表存储整型数据，并实现了插入和删除元素的操作，用于实现对数字的增删操作。