阅读:0       作者:严长生

顺序表的插入操作原理及实现(C语言)详解

顺序表中存放数据的特点和数组这种数据类型完全吻合,所以顺序表的实现使用的是数组。换句话说,顺序表中插入元素问题也就等同于讨论如何向数组中插入数据。

因此,顺序表中插入数据元素,无非三种情况:
  • 在表头插入;
  • 在表的中间某个位置插入;
  • 直接尾随顺序表,作为表的最后一个元素;

无论在顺序表的什么位置插入数据元素,解决办法都是:找到要插入的位置,将后续数据元素整体向后移动一个位置,最后直接在腾出来的位置上插入指定的数据元素。

顺序表插入数据操作的 C 语言实现代码为:
//插入函数,其中,elem为插入的元素,add为插入到顺序表的位置
table addTable(table t,int elem,int add)
{
    //判断插入本身是否存在问题(如果插入元素位置比整张表的长度+1还大(如果相等,是尾随的情况),
    //或者插入的位置本身不存在,程序作为提示并自动退出)
    if (add>t.length+1||add<1) {
        printf("插入位置有问题");
        return t;
    }
    //做插入操作时,首先需要看顺序表是否有多余的存储空间提供给插入的元素,如果没有,需要申请
    if (t.length==t.size) {
        t.head=(int *)realloc(t.head, (t.size+1)*sizeof(int));
        if (!t.head) {
            printf("存储分配失败");
            return t;
        }
        t.size+=1;
    }  
    //插入操作,需要将从插入位置开始的后续元素,逐个后移
    for (int i=t.length-1; i>=add-1; i--) {
        t.head[i+1]=t.head[i];
    }
    //后移完成后,直接将所需插入元素,添加到顺序表的相应位置
    t.head[add-1]=elem;
    //由于添加了元素,所以长度+1
    t.length++;
    return t;
}
注意,在此程序中,当数组存储空间不足时,使用realloc函数每次额外多申请 1 个 int 型的存储空间,这么做还不是最优。最好的办法就是每次发现空间不够时,多申请几个内存空间,这么做的好处是:在后续做插入操作过程中不需要每次都运行 realloc 函数,提高了程序的运行效率。

完整程序如下(可运行):
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define Size 4
typedef struct Table{
    int * head;
    int length;
    int size;
}table;

table initTable(){
    table t;
    t.head=(int*)malloc(Size*sizeof(int));
    if (!t.head)
    {
        printf("初始化失败");
        exit(0);
    }
    t.length=0;
    t.size=Size;
    return t;
}
table addTable(table t,int elem,int add)
{
    if (add>t.length+1||add<1) {
        printf("插入位置有问题");
        return t;
    }
    if (t.length>=t.size) {
        t.head=(int *)realloc(t.head, (t.size+1)*sizeof(int));
        if (!t.head) {
            printf("存储分配失败");
        }
        t.size+=1;
    }
    for (int i=t.length-1; i>=add-1; i--) {
        t.head[i+1]=t.head[i];
    }
    t.head[add-1]=elem;
    t.length++;
    return t;
}
void displayTable(table t){
    for (int i=0;i<t.length;i++) {
        printf("%d",t.head[i]);
    }
    printf("\n");
}
int main(){
    table t1=initTable();
    for (int i=1; i<=Size; i++) {
        t1.head[i-1]=i;
        t1.length++;
    }
    printf("原顺序表:\n");
    displayTable(t1);
   
    printf("在第2的位置插入元素5:\n");
    t1=addTable(t1, 5, 2);
    displayTable(t1);
    return 0;
}
输出结果:
原顺序表:
1234
在第2的位置插入元素5:
15234