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C++数据结构：顺序表的实现

2023-07-05 06:02:28 深夜i -- --

C++ 数据结构顺序表实现

作为一门强大的编程语言， C++ 在数据结构方面也拥有很多优秀的实现。其中最基础的结构之一就是顺序表。

顺序表是一种线性数据结构，通常使用数组实现。它的优势在于随机访问元素时速度非常快，因为数组的内存分配是连续的。但是当需要对顺序表进行插入或删除操作时，可能需要移动大量的元素，使得操作效率变得较低。

在 C++ 中，实现顺序表最常用的方式是通过结构体来定义。例如至少要包含顺序表的元素个数、数组的容量和数组本身。同时还需要实现增加和删除元素的方法。

首先，我们需要声明顺序表结构体，如下所示：


#define MAXSIZE 100
struct List {
 int len;
 int cap;
 int arr[MAXSIZE];
};

在这个定义中，`len` 表示顺序表的长度，`cap` 则是顺序表的容量。`arr` 是元素存放的数组。

接下来，我们需要实现顺序表元素的增加和删除方法。其中，增加元素包括两个方法：按位置插入元素和在表的尾部追加元素。


// 按位置插入元素
void insert_list(struct List &lst, int pos, int val) {
 if (lst.len == lst.cap) {
  printf("The list is full\n");
  return;
 }
 for (int i = lst.len; i > pos; --i) {
  lst.arr[i] = lst.arr[i - 1];
 }
 lst.arr[pos] = val;
 ++lst.len;
}
// 在表的尾部追加元素
void append_list(struct List &lst, int val) {
 if (lst.len == lst.cap) {
  printf("The list is full\n");
  return;
 }
 lst.arr[lst.len++] = val;
}

这些方法实现得非常简单，只需要遍历数组并在指定的位置插入新元素即可。在插入元素之前，需要判断顺序表是否已经达到了最大容量。

顺序表中删除元素同样包含两种情况：按位置删除和删除尾部元素。


// 按位置删除元素
void delete_list(struct List &lst, int pos) {
 if (lst.len <= pos) {
  printf("Index out of range\n");
  return;
 }
 for (int i = pos; i < lst.len - 1; ++i) {
  lst.arr[i] = lst.arr[i + 1];
 }
 --lst.len;
}
// 删除尾部元素
void pop_list(struct List &lst)
 --lst.len;

这些方法同样简单易懂。需要判断删除位置是否在数组范围内，并且在删除时需要注意将长度减少一个，使得顺序表尺寸正确。

使用 C++ 实现顺序表是一项重要而有趣的任务，即使在实际应用中使用其他数据结构，对顺序表的了解和尝试也会对编程能力的提升有所帮助。希望在学习 C++ 与数据结构的过程中可以加深对顺序表的理解，为后续学习打下良好的基础。

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