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【 C 语言实现顺序表的基本操作】（数据结构）

article 2025/3/31 15:16:27

C 语言实现顺序表的基本操作（入门教程）

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1. 引言

顺序表（Sequential List）是一种 线性表 的存储结构，它使用 一段连续的内存空间 来存储数据。由于存储位置是连续的，顺序表支持 快速读取，但 插入和删除操作 可能涉及大量的数据移动，因此性能相对较低。本文将详细介绍 C 语言 下顺序表的基本操作，并提供完整的代码示例，供初学者学习。

2. 顺序表的基本概念

顺序表是数组在逻辑上的扩展，包含：

数据存储区（数组 data[]）：用于存放元素。
长度标记（变量 length）：记录当前顺序表的元素个数。

顺序表的特点

✅ 支持随机访问，即可以使用 O(1) 时间访问指定元素。
❌ 插入/删除操作复杂，需要移动大量元素，最坏情况时间复杂度为 O(n)。

3. 顺序表的基本操作

接下来，我们使用 C 语言实现以下基本功能：

初始化顺序表
插入元素
删除元素
查找元素
打印顺序表

4. C 语言实现顺序表

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

#define MaxSize 50  // 顺序表的最大容量

typedef int ElemType;  // 定义数据类型

// 定义顺序表结构
typedef struct {
    ElemType data[MaxSize];  // 存储数据的数组
    int length;  // 记录顺序表当前的长度
} SqList;

// 1. 初始化顺序表
void InitList(SqList *L) {
    L->length = 0;  // 初始长度为 0
}

// 2. 插入元素
int Insert(SqList *L, int i, ElemType e) {
    if (i < 1 || i > L->length + 1) {  // 检查插入位置是否合法
        printf("插入位置不合法！\n");
        return 0;
    }
    if (L->length == MaxSize) {  // 顺序表已满
        printf("顺序表已满，无法插入！\n");
        return 0;
    }
    for (int j = L->length; j >= i; j--) {  // 从最后一个元素开始向后移动
        L->data[j] = L->data[j - 1];
    }
    L->data[i - 1] = e;  // 插入元素
    L->length++;  // 表长加 1
    return 1;
}

// 3. 删除元素
int Delete(SqList *L, int i, ElemType *e) {
    if (i < 1 || i > L->length) {  // 检查删除位置是否合法
        printf("删除位置不合法！\n");
        return 0;
    }
    *e = L->data[i - 1];  // 取出被删除的元素
    for (int j = i; j < L->length; j++) {  // 从删除位置开始，后续元素前移
        L->data[j - 1] = L->data[j];
    }
    L->length--;  // 表长减 1
    return 1;
}

// 4. 查找元素
int LocateElem(SqList L, ElemType x) {
    for (int i = 0; i < L.length; i++) {
        if (L.data[i] == x) {
            return i + 1;  // 返回逻辑位置（从 1 开始）
        }
    }
    return 0;  // 查找失败返回 0
}

// 5. 打印顺序表
void PrintList(SqList L) {
    printf("顺序表当前元素：");
    for (int i = 0; i < L.length; i++) {
        printf("%d ", L.data[i]);
    }
    printf("\n");
}

// 主函数
int main() {
    SqList L;
    InitList(&L);  // 初始化顺序表

    // 插入一些数据
    Insert(&L, 1, 10);
    Insert(&L, 2, 20);
    Insert(&L, 3, 30);
    Insert(&L, 4, 40);
    PrintList(L);  // 输出：10 20 30 40

    // 在第二个位置插入 15
    Insert(&L, 2, 15);
    PrintList(L);  // 输出：10 15 20 30 40

    // 删除第三个元素
    ElemType e;
    Delete(&L, 3, &e);
    printf("删除的元素是：%d\n", e);
    PrintList(L);  // 输出：10 15 30 40

    // 查找元素
    int pos = LocateElem(L, 30);
    if (pos) {
        printf("元素 30 位于顺序表的第 %d 位置。\n", pos);
    } else {
        printf("元素 30 不在顺序表中。\n");
    }

    return 0;
}

5. 运行结果

顺序表当前元素：10 20 30 40 
顺序表当前元素：10 15 20 30 40 
删除的元素是：20
顺序表当前元素：10 15 30 40 
元素 30 位于顺序表的第 3 位置。

6. 代码讲解

1️⃣ 初始化顺序表

void InitList(SqList *L) {
    L->length = 0;  // 初始长度为 0
}

这里的 SqList *L 代表传入 顺序表的指针，让函数可以直接修改结构体内容。

2️⃣ 插入操作

int Insert(SqList *L, int i, ElemType e) {
    if (i < 1 || i > L->length + 1) {  
        printf("插入位置不合法！\n");
        return 0;
    }
    if (L->length == MaxSize) {  
        printf("顺序表已满，无法插入！\n");
        return 0;
    }
    for (int j = L->length; j >= i; j--) {  
        L->data[j] = L->data[j - 1];  
    }
    L->data[i - 1] = e;  
    L->length++;  
    return 1;
}

先 检查插入位置是否合法，防止越界。
移动元素，确保插入元素后顺序不变。
更新 length，插入完成后 表长+1。

3️⃣ 删除操作

int Delete(SqList *L, int i, ElemType *e) {
    if (i < 1 || i > L->length) {  
        printf("删除位置不合法！\n");
        return 0;
    }
    *e = L->data[i - 1];  
    for (int j = i; j < L->length; j++) {  
        L->data[j - 1] = L->data[j];  
    }
    L->length--;  
    return 1;
}