数据结构 线性表的实现(1) ——创建与销毁

2023年3月21日 282次阅读 来源: 心扬

线性表的定义

由零个或多个数据元素组成的有限集合

特点

  • 线性表是一个序列，有先后的顺序
  • 若元素存在多个，则第一个元素无前驱，最后一个元素无后继，其他元素有且只有一个前驱和后继
  • 线性表中的元素数量是有限的

抽象数据类型

一个数学模型及定义在该模型上的一组操作

上述抽象数据类型的定义，仅仅取决于模型的逻辑特性，与其在计算机内部的表示和实现无关

声明数据类型

typedef int ElemType;

线性表的初始长度

#define LIST_INIT_SIZE 5 //为了方便测试，在这里只声明5个

声明线性表在容量不足时的增量

//每次容量不足时，增加两个，仅为了方便测试
#define LIST_INCREMENT 2

线性表的C模型

typedef struct{
    ElemType * elem; //首元素地址
    int length; //线性表中元素的个数
    int list_size; //线性表的空间大小
}SqList;

在这里我们声明了一个结构体SqList来表示顺序表，结构体中声明了指针变量elem，用来存储线性表首元素的地址。声明了顺序表的机构，我们在使用时，就需要对其进行初始化

初始化线性表

void initSqList(SqList *L){
    L->elem =(ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    //如果内存分配失败，退出程序
    if(!L->elem){
        exit(OVERFLOW);
    }
    L->length = 0;
    L->list_size = LIST_INIT_SIZE;
}

初始化顺序表，就是要对这个顺序表分配内存空间,所以我们要使用malloc函数来进行动态内存分配，我们对顺序表进行初始化，就要确定需要分配多大的内存空间，在一开始我们定义了LIST_INIT_SIZE 为我们的初始顺序表容量，也就是我们在顺序表中的初始可存放的元素个数，每个元素需要的空间是sizeof(ElemType),所以我们需要申请一块连续的，大小为LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)的内存空间，malloc函数在分配空间之后，将申请到的连续空间的首地址以void * 的方式返回，所以我们对其进行类型转换(ElemType *),然后将其赋值为elem变量,如果动态内存分配失败，则返回NULL，所以程序就不能继续向下执行，退出程序。内存分配完成后，顺序表中的元素个数length为0，可存放元素的个数list_size为初始容量LIST_INIT_SIZE。

销毁线性表

/**
 销毁线性表

 @param L 线性表的首地址
 */
void destroySqList(SqList *L){
    free(L->elem);
    L->elem = NULL;
    L->length = 0;
    L->list_size = 0;
}

当内存空间分配完成后，elem中存储的是初始化时动态分配的内存的首地址，使用free函数，就是将前面动态分配的内存归还给系统，调用free后，内存归还了，但是elem中仍旧存储的是原来的地址，而这个地址在内存归还以后程序就没有权限访问了，于是elem所表示的指针就变成了一个野指针，为了防止发生野指针访问，我们重置elem中的值为NULL,将顺序表的元素个数length重置为0,其容量也重置为0。

    原文作者：心扬
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/d472ead1a550
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