数据结构线性存储之连续存储数组的实现

归纳：

线性

　　连续存储【数组】

　　　　优点：存取速度快（元素可以直接定位到）

　　　　缺点：插入删除元素慢（因为要移动其他元素），空间通常有限制

　　离散存储【链表】

　　　　优点：空间没有限制，插入删除元素很快

　　　　缺点：存取速度很慢（要一个一个遍历，一个一个找）

　　线性结构的应用：

　　　　1. 栈

　　　　2. 队列

非线性

　　树

　　图

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>

#define bool int
#define false 0
#define true 1

/*
连续存储数组的算法表示
这个程序，用数据结构实现了数组的初始化（开辟内存，确定数组长度）、追加、
在某一位置插入元素、删除元素、得到元素、判断是否为空、是否已满、
排序数组、遍历展示数组元素、倒序数组的功能。
*/

// 定义了一个数据类型，该数据类型的名字叫做struct Arr，该数据类型含有三个成员
struct Arr
{
    int *pBase; // 存储的是数组的首地址
    int len; // 数组所能容纳的最大元素的个数
    int cnt; // 当前数组的有效元素的个数
};

void init_arr(struct Arr *pArr, int length);
bool append_arr(struct Arr *pArr, int val); // 追加
bool insert_arr(struct Arr *pArr, int pos, int val); // pos的值从1开始
bool delete_arr(struct Arr *pArr, int pos, int *pVal);
//int get();
bool is_empty(struct Arr *pArr);
bool is_full(struct Arr *pArr);
void sort_arr(struct Arr *pArr);
void show_arr(struct Arr *pArr);
void inverse_arr(struct Arr *pArr);

int main(void)
{
    struct Arr arr;
    int val;

    init_arr(&arr, 6);
    if(append_arr(&arr, 7))
    {
        printf("追加成功！\n");
    }
    append_arr(&arr, -5);
    append_arr(&arr, 2);
    append_arr(&arr, 8);
    append_arr(&arr, 11);
    //insert_arr(&arr, 3, 384);
    /*
    if(delete_arr(&arr, 1, &val))
    {
        printf("删除成功！\n");
        printf("您删除的元素是：%d\n", val);
    }
    else
    {
        printf("删除失败！");
    }
    */
    //inverse_arr(&arr);
    sort_arr(&arr);
    show_arr(&arr);
    printf("数组的长度为：%d\n", arr.len);
    printf("数组里有效的元素个数为：%d\n", arr.cnt);

    return 0;
}

void init_arr(struct Arr *pArr, int length)
{
    //(*pArr).len = 99;
    //pArr->len = 99;
    pArr->pBase = (int *)malloc(sizeof(int)*length);
    if(pArr->pBase == NULL)
    {
        printf("动态内存分配失败！\n");
        exit(-1); // 终止整个程序，需要头文件stdlib.h
    }
    else
    {
        pArr->len = length;
        pArr->cnt = 0;
    }
    return; // 代表程序终止了
}

bool is_empty(struct Arr *pArr)
{
    if(pArr->cnt == 0)
        return true;
    else
        return false;
}

bool is_full(struct Arr *pArr)
{
    if(pArr->len == pArr->cnt)
        return true;
    else
        return false;
}

void show_arr(struct Arr *pArr)
{
    if(is_empty(pArr))
    {
        printf("数组为空！\n");
    }
    else
    {
        // 输出数组的有效内容
        int i;
        for(i = 0;i < pArr->cnt;i++)
        {
            printf("%d\n", pArr->pBase[i]);
        }
    }

}

bool append_arr(struct Arr *pArr, int val)
{
    if(is_full(pArr))
    {
        return false;
    }
    else
    {
        pArr->pBase[pArr->cnt] = val;
        (pArr->cnt)++;
        return true;
    }
}

bool insert_arr(struct Arr *pArr, int pos, int val)
{
    int i;

    // 保证程序的合理性，写出健壮性的代码：
    if(is_full(pArr))
        return false;

    if(pos < 1 || pos > (pArr->cnt + 1))
        return false;

    for(i = (pArr->cnt) - 1;i >= (pos - 1);i--)
    {
        //printf("%d\n", i);
        pArr->pBase[i + 1] = pArr->pBase[i];
    }
    pArr->pBase[pos - 1] = val;
    (pArr->cnt)++;
    return true;
}

bool delete_arr(struct Arr *pArr, int pos, int *pVal)
{
    int i;

    // 把不合法的排去
    if(is_empty(pArr))
        return false;
    if(pos < 1 || pos > pArr->cnt)
        return false;

    *pVal = pArr->pBase[pos - 1];

    for(i = pos; i < pArr->cnt; i++)
    {
        pArr->pBase[i - 1] = pArr->pBase[i];
    }

    (pArr->cnt)--;
    return true;

}

void inverse_arr(struct Arr *pArr)
{
    int i = 0;
    int j = (pArr->cnt)-1;
    int t;

    while (i < j)
    {
        t = pArr->pBase[i];
        pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];
        pArr->pBase[j] = t;
        i++;
        j--;
    }
    return;
}

// 冒泡排序
void sort_arr(struct Arr *pArr)
{
    int i, j;
    int t;

    for(i = 0;i < pArr->cnt;i++)
    {
        for(j = i + 1; j < pArr->cnt;j++)
        {
            if(pArr->pBase[i] > pArr->pBase[j])
            {
                t = pArr->pBase[i];
                pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];
                pArr->pBase[j] = t;
            }
        }
    }
}