数据结构与C++

数据结构与C++ 知识量:9 - 32 - 91

2.2 线性表的顺序存储结构><

顺序表结构- 2.2.1 -

顺序表结构是一种线性表的存储结构,它使用一维数组来存储数据元素,并按照元素在数组中的位置来确定它们之间的逻辑关系。顺序表结构具有以下特点:

  • 逻辑上相邻的数据元素在物理位置上也相邻。

  • 只要确定了线性表的起始位置,就可以随机访问表中的任意元素。

  • 顺序表中的每个数据元素类型相同。

  • 顺序表中的数据元素是连续存储的。

顺序表结构的实现可以使用数组来实现,因为数组是连续的线性空间,可以方便地随机访问任意元素。另外,由于顺序表中的数据元素是连续存储的,所以在插入和删除操作时可能需要移动大量的元素,这会导致效率较低。为了解决这个问题,可以使用动态数组来动态分配存储空间,以便在插入和删除操作时更加高效。

顺序表运算- 2.2.2 -

顺序表的运算主要包括以下几种:

  • 初始化:创建一个空的顺序表。

  • 插入元素:在指定位置插入一个元素。

  • 删除元素:删除指定位置的元素。

  • 判断是否为空:判断顺序表是否为空。

  • 判断是否已满:判断顺序表是否已满。

  • 查找元素:查找指定元素是否存在于顺序表中,如果存在则返回其位置,否则返回-1。

  • 修改元素:修改指定位置的元素值。

  • 排序:对顺序表中的元素进行排序。

  • 反转:将顺序表中的元素顺序反转。

  • 清空:删除顺序表中的所有元素。

这些运算是在逻辑结构基础上定义的,具体的实现细节需要在确定顺序表的存储结构之后进行。顺序表的存储结构可以使用数组来实现,因为它能够提供快速的随机访问。但是,由于顺序表在插入和删除元素时需要移动大量的元素,所以它的插入和删除操作效率可能较低。如果需要频繁地执行插入和删除操作,可能需要考虑使用其他的数据结构,如链表。

顺序表存储空间的动态分配- 2.2.3 -

顺序表存储空间的动态分配是指在创建顺序表时,根据需要动态地分配存储空间。这样可以避免浪费存储空间,并且可以根据需要随时增加或减少存储空间。

在动态分配存储空间时,通常会预先设定一个初始值,如100个元素的存储空间。如果顺序表中的元素数量超过了初始值,则可以通过重新分配存储空间来增加顺序表的容量。这个过程涉及到重新分配内存和复制原有数据到新的内存空间中,因此可能会比较耗时。

为了实现动态分配存储空间,可以使用指针和动态内存分配函数(如malloc、calloc、realloc等)来操作。具体实现时,需要先定义一个指向存储空间的指针,然后使用动态内存分配函数为其分配一定大小的内存空间。在插入元素时,需要检查是否已满,如果已满则重新分配更大的内存空间并复制原有数据到新的内存空间中。

需要注意的是,动态分配存储空间可能会导致内存碎片化问题,即分配的内存空间可能不是连续的。这可能会影响顺序表的随机访问效率。因此,在选择使用动态分配存储空间时,需要权衡存储空间的利用率和访问效率之间的平衡。