数据结构 1、基本概念动态数组实现

一、大O表示法

判断一个算法的效率

难点

二、线性表

1.定义

2.数学定义

线性表是具有相同类型的n（n>=0）个数据元素的有限序列（a0,a1,a2,...,an）,ai是表项，n是表长度

3.性质

4.线性表的基本操作

1.创建线性表

2.销毁线性表

3.清空线性表

4.将元素插入线性表

5.将元素从线性表中操作

6.将元素从线性表中删除

7.获取线性表中某个位置的元素

8.获取线性表的长度

4.存储方式

4.1 顺序存储

线性表的顺序存储结构，指的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素

动态数组案例

当插入一个新的元素时，空间不足？

1.申请一块更大的内存空间

2.将原空间的数据拷贝到新的空间

3.释放旧的空间

4.将元素放入新的空间

三、动态数组代码实现

0、定义动态数组的结构体

//定义动态数组的结构体
typedef struct DYNAMICARRY {
	int* pAddr;//存放数据的地址
	int size;//当前有多少元素
	int capacity;//容量，容器当前最大容纳元素
}Dynamic_Array;

1、动态数组的初始化

//动态数组的初始化
Dynamic_Array* Init_Array() {
	//申请内存
	Dynamic_Array* myArray = (Dynamic_Array*)malloc(sizeof(Dynamic_Array));
	//初始化
	myArray->size = 0;
	myArray->capacity = 20;
	//动态分配内存
	myArray->pAddr = (int*)malloc(sizeof(int) * myArray->capacity);

	return myArray;
}

2、插入新数据

//插入 value 插入的值
void PushBack_Array(Dynamic_Array* arr, int value) {
	//判断数组长度是否为0
	if (arr == NULL) {
		return;
	}
	//判断空间是否足够 capacity记录当前数组空间长度 size==capacity数组已满
	if (arr->size == arr->capacity) {
		//第一步 申请一块更大的内存空间 默认新空间是旧空间的两倍
		int* newSpace = (int*)malloc(sizeof(int) * arr->capacity * 2);
		//第二步 拷贝数据到新的空间 newSpace新空间 arr->pAddr旧空间
		memcpy(newSpace, arr->pAddr, arr->capacity * sizeof(int));
		//第三步 释放旧的内存
		free(arr->pAddr);
		//经过上述步骤 释放完毕
		
		//更新容量 旧空间到新空间
		arr->capacity = arr->capacity * 2;
		arr->pAddr = newSpace;
	}
	//插入元素 size记录当前数组中具体的元素个数
	arr->pAddr[arr->size] = value;
	arr->size++;
}

3、根据元素位置删除

//根据位置删除
void RemoveByPos_Array(Dynamic_Array* arr, int pos) {
	if (arr == NULL) {
		printf("数组为空\n");
		return;
	}
	//判断位置是否有效
	if (pos < 0||pos>=arr->size) {
		printf("数组位置无效\n");
		return;
	}
	else {
		//删除元素 pos是被删除位置 从被删除位置向后遍历 将元素往后更新
		for (int i = pos; i < arr->size-1; i++) {
			arr->pAddr[i] = arr->pAddr[i + 1];
		}
		//当前数组存储元素数减一
		arr->size--;
	}
}

4、根据元素值删除第一次该值出现的位置

//根据值删除value第一次出现的位置
void RemoveByValue_Array(Dynamic_Array* arr, int value) {
	//判空操作
	if (arr == NULL) {
		return;
	}
	//找到值的位置 找到value值在数组arr中第一次出现的位置
	int pos = -1;
	for (int i = 0; i < arr->size; i++)
	{
		if (arr->pAddr[i] == value) {
			pos = i;
			break;
		}
	}
	// 根据value值出现的位置删除位置删除
	RemoveByPos_Array(arr, pos);
}

5、查找

//查找
int Find_Array(Dynamic_Array* arr, int value) {
	//对数组进行判空
	if (arr == NULL) {
		return -1;
	}
	//查找
	//找到值的位置
	int pos = -1;
	for (int i = 0; i < arr->size; i++)
	{
		if (arr->pAddr[i] == value) {
			pos = i;
			break;
		}
	}
	for (int i = 0; i < arr->size; i++)
	{
		if (arr->pAddr[i] == value) {
			pos = i;
			break;
		}
	}
	return pos;
}

6、打印

//打印
void Print_Array(Dynamic_Array* arr) {
	if (arr == NULL) {
		return;
	}
	for (int i = 0; i < arr->size; i++)
	{
		printf("%d ", arr->pAddr[i]);
	}
	printf("\n");
}

7、释放动态数组的内存

//释放动态数组的内存
void FreeSpace_Array(Dynamic_Array* arr) {
	if (arr == NULL) {
		return;
	}
	if (arr->pAddr != NULL) {
		free(arr->pAddr);
	}
	free(arr);
}

8、清空数组

//清空数组
void Clear_Array(Dynamic_Array* arr) {
	if (arr == NULL) {
		return;
	}
	//pAddr指向的空间直接为0
	arr->size = 0;
}

9、获得动态数组的容量capacity

//获得动态数组容量
int Capacity_Array(Dynamic_Array* arr) {
	if (arr == NULL) {
		return -1;
	}
	return arr->capacity;
}

10、获得动态数组当前元素个数

//获得动态数组当前元素个数
int Size_Array(Dynamic_Array* arr) {
	if (arr == NULL) {
		return -1;
	}
	return arr->size;
}

11、根据位置，获得数组中某个位置的元素

//根据位置 获得某个位置的元素
int At_Array(Dynamic_Array* arr, int pos) {
	return arr->pAddr[pos];
}

四、函数测试

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <ctype.h>
#include <math.h>

#include "动态数组.h"//方法定义在源文件动态数组.c中

//11.12 动态数组
//动态增长内存，将存放的数据放在堆上
//动态数组 申请内存 拷贝数据 释放内存 插入多一个元素
//容量capacity 表示我的这块内存空间一共可以存放多少元素
//size概念 记录当前数组中具体的元素个数

void test01() {
	//初始化一个动态数组
	Dynamic_Array* myArray = Init_Array();
	//打印数组容量
	printf("数组容量:%d\n", Capacity_Array(myArray));
	printf("数组大小:%d\n", Size_Array(myArray));
	//插入元素
	for (int i = 0; i < 30; i++) {
		PushBack_Array(myArray , i);
	}
	printf("数组容量:%d\n", Capacity_Array(myArray));
	printf("数组大小:%d\n", Size_Array(myArray));
	//打印
	Print_Array(myArray);
	//根据位置删除value第一次出现的位置
	RemoveByPos_Array(myArray, 0);
	Print_Array(myArray);
	//根据值删除元素
	RemoveByValue_Array(myArray, 28);
	Print_Array(myArray);
	//打印
	//查找第五个位置的元素
	int pos=Find_Array(myArray,5);
	printf("5查找到:pos:%d %d\n", pos, At_Array(myArray, pos));
	//销毁
	FreeSpace_Array(myArray);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}