数据结构之【实现数组】

首先需要定义一个存放数据的结构体(如果是C++的话可以使用类)

//定义数据结构体
struct MyArry
{
    int* pBase;  //存储数组第一个元素的地址
    int nCnt;    //当前有效元素的个数
    int nLen;    //数组能够存放元素最大的个数
};

接着实现一下数组的追加、插入、删除、排序、显示等方法

bool append_arry(MyArry * pArr, int nValue); //追加
bool insert_arry(MyArry * pArr, int nPos, int nValue); //插入
bool delete_arry(MyArry * pArr, int nPos, int *pValue); //删除数组内容
bool isEmpty(MyArry * pArr); //是否为空
bool isFull(MyArry * pArr); //是否满了
void sort_arry(MyArry* pArr);
void show_arry(MyArry * pArr);
void inversion_arry(MyArry * pArr);                    //反转数组元素
void init_arry(MyArry* pArr, int nLength);

在定义一个结构体变量的时候,需要对结构体的内容进行初始化,那么初始化的函数实现是这么来实现的
形参列表为指向数组地址的指针变量,一个初始化数组大小的长度

具体代码如下:

void init_arry(MyArry* pArr, int nLength)
{
    pArr->pBase = (int*)malloc(sizeof(int) * nLength);

    if (nullptr == pArr->pBase)
    {
        printf_s("%s \n", "内存分配失败");
        exit(-1);
    }
    else
    {
        pArr->nCnt = 0;
        pArr->nLen = nLength;
    }
}

接下来实现一下追加的函数

bool append_arry(MyArry* pArr, int nValue)
{
    if (isFull(pArr))
    {
        return false;
    }

    pArr->pBase[pArr->nCnt] = nValue;
    ++(pArr->nCnt);

    return true;
}

那么较为复杂的为插入、删除元素,重点讲解一下

比如数组中已有5个元素

存储5个元素的数组

假设在第三个位置插入一个元素,那么可以传入一个数组位置,假设定义为:

int nPos = 3;

在第三个数组位置插入元素

那么插入的方法是这样的,需要把位置为3的内容移动到后面,在移动的时候需要从最后一个元素进行移动

大概是这样的:

插入元素移动示意图

在插入的过程中,是有一些约束条件的,比如传入的nPos是不能小于1的,并且nPos不能大与当前有效元素个数+1

因为传入的nPos是从1开始的,而数组元素是从0开始的,当nPos大与当前有效元素的个数的时候,造成了跨越插入

因为数组是连续存储的,所以不支持这么插入

还有一个条件是当数组已经满的时候也是无法插入的

具体代码实现如下:

bool insert_arry(MyArry* pArr, int nPos, int nValue)
{
    if (isFull(pArr))
    {
        return false;
    }

    if (nPos < 1 || nPos > pArr->nCnt + 1)
    {
        return false;
    }

    //插入数据
    for (int i = pArr->nCnt - 1; i >= nPos - 1; --i)
    {
        pArr->pBase[i + 1] = pArr->pBase[i];
    }

    pArr->pBase[nPos - 1] = nValue;
    ++(pArr->nCnt);

    return true;
}

删除某一个位置的元素应该怎么实现?

举个例子,假如这里还有一个元素为5个的数组

存储5个元素的数组

假设需要删除第三个元素

删除第三个元素

那么是不是只需要把后面的元素移动到删除的位置就可以了

示例图:


移动元素示意图

具体的代码实现如下:

bool delete_arry(MyArry* pArr, int nPos, int* pValue)
{
    if (isEmpty(pArr))
    {
        return false;
    }

    if (nPos < 1 || nPos > pArr->nCnt)
    {
        return false;
    }

    *pValue = pArr->pBase[nPos - 1];

    for (int i = nPos; i < pArr->nCnt; i++)
    {
        pArr->pBase[i - 1] = pArr->pBase[i];
    }

    --(pArr->nCnt);

    return true;
}

其他函数实现:

//判断数组是不是为空
bool isEmpty(MyArry* pArr)
{
    if (0 == pArr->nCnt)
    {
        return true;
    }

    return false;
}

//判断数组是不是满了
bool isFull(MyArry* pArr)
{
    if (pArr->nCnt == pArr->nLen)
    {
        return true;
    }

    return false;
}

//使用冒泡排序
void sort_arry(MyArry* pArr)
{
    int k = 0;

    for (int i = 0; i < pArr->nCnt; i++)
    {
        for (int j = i + 1; j < pArr->nCnt; j++)
        {
            //升序
            if (pArr->pBase[i] > pArr->pBase[j])
            {
                k = pArr->pBase[i];
                pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];
                pArr->pBase[j] = k;
            }
        }
    }
}

void show_arry(MyArry* pArr)
{
    if (isEmpty(pArr))
    {
        printf_s("%s \n", "数组为空");
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < pArr->nCnt; i++)
        {
            printf_s("%d \n", pArr->pBase[i]);
        }
    }
}

void inversion_arry(MyArry* pArr)
{
    int i = 0;
    int j = pArr->nCnt - 1;

    int t = 0;

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

        ++i;
        --j;
    }
}

int main()
{
    MyArry arr;
    init_arry(&arr, 6);
    
    show_arry(&arr);

    append_arry(&arr, 1);
    append_arry(&arr, 2);
    append_arry(&arr, 80);
    append_arry(&arr, 4);
    append_arry(&arr, 5);
    //append_arry(&arr, 6);

    insert_arry(&arr, 6, 99);

    inversion_arry(&arr);

    sort_arry(&arr);

    /*int nDeleteValue = -1;
    if (delete_arry(&arr, 6, &nDeleteValue))
    {
        printf_s("%s \n", "删除成功");
        printf_s("删除的值是:%d \n", nDeleteValue);
    }
    else
    {
        printf_s("%s \n", "删除失败");
    }*/
    

    show_arry(&arr);
    //printf_s("%d \n", arr.nCnt);
}
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