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【数据结构】基于顺序表的通讯录实现

news 2025/7/15 12:41:00

目录

1 顺序表的概念及结构

1.1 线性表

1.2 顺序表分类

1.2.1 静态顺序表

1.2.2 动态顺序表

2 顺序表的实现 

2.1 顺序表的初始化 

2.2 顺序表中数据的增加和修改

2.2.1 顺序表的头插

 2.2.2 顺序表的尾插

2.2.3 顺序表的头删

 2.2.4 顺序表的尾删

 2.2.5 顺序表指定位置插入数据

2.2.6 顺序表指定位置删除数据

 2.2.7 顺序表的查找

2.3 顺序表完整代码

2.3.1 seqlist.h文件

2.3.2 seqlist.c

2.3.3 test.c文件

3 基于顺序表实现通讯录

3.1 功能要求

3.2 基本原理 

 3.3 通讯录完整代码

3.3.1 Contact.h文件

3.3.2 SeqList.h文件

3.3.3 Contact.c文件

3.3.4 SeqList.c

3.3.5 test.c文件

1 顺序表的概念及结构

1.1 线性表

线性表是n个具有相同特性数据元素的有限序列。线性表是一种实际中被广泛应用的数据结构。常见的线性表有：顺序表、链表、栈、队列、字符串等等。

线性表在逻辑上是线性结构，也就是说是连续上的一条直线。但是物理结构不一定是连续的，在实际上存储时还要看具体的存储方式。线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式存储。本文主要介绍线性表的其中一种：顺序表。

1.2 顺序表分类

顺序表的底层结构是数组，对数组进行了封装，并且实现了增删改查等接口。顺序表分为两类：静态顺序表和动态顺序表。

1.2.1 静态顺序表

静态顺序表使用定长数组存储元素，先开辟一个固定大小的空间，然后将数据存放在里面，具体代码实现如下：

#define N 100
//静态顺序表（不推荐）
struct SeqList
{int arr[N];int size;//定义有效数据个数
};

静态顺序表实现是首先定义一个结构体，结构体内定义一个固定大小的数组，定义一个整型size来表示有效数据个数，这样一个静态顺序表就创建好了。

静态顺序表在实际上不推荐使用，因为在实际应用的过程中，如果数据量较小，那么剩余空间就会造成浪费；数据量庞大时，如果一直向内部存放数据，某一时刻就会导致空间不够用，数据无法存放，这就会造成严重的结果。因此一般都不使用静态顺序表，这时候就有另一个办法：动态顺序表。

1.2.2 动态顺序表

动态顺序表可以根据实际需要来扩大空间，避免空间浪费和空间不足的情况，灵活性高。动态顺序表的定义如下：

typedef int SLDataType;//便于修改数据类型
typedef struct SeqList
{SLDataType* arr;int size;//有效数字个数int capacity;//空间大小
}SL;

2 顺序表的实现 

2.1 顺序表的初始化 

创建完顺序表后，我们就要将顺序表初始化，将数组指针置为空，有效数字和容量的初始值为0:

//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps)
{ps->arr = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}

2.2 顺序表中数据的增加和修改

对顺序表中数据的增加和修改主要有：顺序表的头插，顺序表的尾插，顺序表的头删，顺序表的尾删，指定位置的插入和删除，顺序表的查找，接下来将逐个实现。

2.2.1 顺序表的头插

顺序的头插就是将数据从顺序表的起始位置处插入，已有的每个数据向后挪一位。

因为顺序表是动态顺序表，在插入数据前都要检查空间是否足够，如果不够，则开辟新的空间，这里开辟空间也是有说法的，一次要开辟出合适的空间，一般新的空间都是原来空间的二倍。这就像手机的存储空间的发展一样，由16GB到32GB再到64GB， 逐步发展到现在有1TB，2TB。下面是检查空间的代码实现：

//顺序表空间检查
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{if (ps->capacity == ps->size){int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;SLDataType* tmp=(SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc");exit(1);}ps->arr = tmp;ps->capacity = newcapacity;}
}

顺序表头插代码实现： 

//顺序表头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);//插入前检查空间是否足够SLCheckCapacity(ps);//顺序表原有数据向后挪一位,先后再前int i = 0;for (i = ps->size; i>0; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i-1];}ps->arr[0] = x;ps->size++;
}

 2.2.2 顺序表的尾插

顺序表的尾插就是将新数据从顺序表尾部插入：

代码实现： 

//顺序表尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);ps->arr[ps->size] = x;ps->size++;
}

2.2.3 顺序表的头删

删除顺序表的第一个位置数据，其余数据向前挪动一位。

代码实现：

//顺序表头部删除
void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size-1 ; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}

 2.2.4 顺序表的尾删

顺序表的尾删是删除顺序表的最后一个数据

代码实现：

//顺序表尾部删除
void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);ps->size--;
}

 2.2.5 顺序表指定位置插入数据

顺序表在指定位置上插入数据，指定位置及其之后的数据向后移动一位。

 代码实现：

//顺序表指定位置插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int i = 0;for (i = ps->size-1; i > pos-1; i--){ps->arr[i+1] = ps->arr[i];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}

2.2.6 顺序表指定位置删除数据

顺序表在指定位置删除数据，指定位置以后的数据向前移动一位。

代码实现：

//顺序表删除指定位置的数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);int i = 0;for (i = pos; i <ps->size-1 ; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}

 2.2.7 顺序表的查找

查找顺序表中的数据，返回数据下标。代码实现：

//顺序表的查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){if (ps->arr[i] == x){return i;}}return -1;
}

2.3 顺序表完整代码

实现顺序表，建立一个头文件seqlist.h,一个顺序表seqlist.c文件，一个测试文件test.c，test.c用来测试顺序表功能。

2.3.1 seqlist.h文件

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>//定义顺序表的结构
//#define N 100
////静态顺序表（不推荐）
//struct SeqList
//{
//	int arr[N];
//	int size;//定义有效数据个数
//};//动态顺序表
typedef int SLDataType;//便于修改数据类型
typedef struct SeqList
{SLDataType* arr;int size;//有效数字个数int capacity;//空间大小
}SL;//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);
//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);
//顺序表空间检查
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//顺序表头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表头部删除
void SLPopFront(SL* ps);
//顺序表尾部删除
void SLPopBack(SL* ps);
//顺序表指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//顺序表删除指定位置的数据
void SLErase(SL* ps, int pos);
//顺序表的查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表打印
void SLPrint(SL* ps);

2.3.2 seqlist.c

#include "seqlist.h"//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps)
{ps->arr = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}
//顺序表销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{if (ps->arr != NULL){free(ps->arr);}ps->arr = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}
//顺序表空间检查
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{if (ps->capacity == ps->size){int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;SLDataType* tmp=(SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc");exit(1);}ps->arr = tmp;ps->capacity = newcapacity;}
}
//顺序表头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);//插入前检查空间是否足够SLCheckCapacity(ps);//顺序表原有数据向后挪一位,先后再前int i = 0;for (i = ps->size; i>0; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i-1];}ps->arr[0] = x;ps->size++;
}
//顺序表尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);ps->arr[ps->size] = x;ps->size++;
}
//顺序表打印
void SLPrint(SL* ps)
{int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){printf("%d ", ps->arr[i]);}printf("\n");
}
//顺序表头部删除
void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size-1 ; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}
//顺序表尾部删除
void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);ps->size--;
}
//顺序表指定位置插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int i = 0;for (i = ps->size-1; i > pos-1; i--){ps->arr[i+1] = ps->arr[i];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}
//顺序表删除指定位置的数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);int i = 0;for (i = pos; i <ps->size-1 ; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}
//顺序表的查找
int SLFind(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size; i++){if (ps->arr[i] == x){return i;}}return -1;
}

2.3.3 test.c文件

#include "seqlist.h"
void SLTest1()
{SL sl;//顺序表初始化测试SLInit(&sl);//顺序表空间检查测试SLCheckCapacity(&sl);//顺序表头插测试SLPushFront(&sl, 4);SLPushFront(&sl, 3);SLPushFront(&sl, 2);SLPushFront(&sl, 1);//顺序表尾部插入测试SLCheckCapacity(&sl);SLPushBack(&sl, 5);SLPushBack(&sl, 6);SLPushBack(&sl, 7);SLPushBack(&sl, 8);//顺序表头部删除测试SLPopFront(&sl);//顺序表尾部删除测试SLPopBack(&sl);//顺序表指定位置插入数据测试SLInsert(&sl, 0, 99);SLInsert(&sl,7, 99);//顺序表指定位置删除数据测试SLErase(&sl, 7);SLErase(&sl, 0);//顺序表的查找测试int ret=SLFind(&sl, 2);if (ret != -1){+printf("找到了，下标是%d\n", ret);}else{printf("找不到\n");}//顺序表打印测试SLPrint(&sl);//顺序表销毁测试SLDestroy(&sl);
}
int main()
{SLTest1();return 0;
}

3 基于顺序表实现通讯录

3.1 功能要求

  • 至少能够存储100人的通讯信息
  • 能够保存用户信息：名字、性别、年龄、电话、地址等
  • 增加联系人信息
  • 删除指定联系人
  • 查找指定联系人
  • 修改指定联系人
  • 显示联系人信息

3.2 基本原理 

通讯录的内容通过结构体来定义，通讯录的本质就是利用顺序表的原理，顺序表中的每一个元素就是一个人的信息。

文件结构：

 

3.3 通讯录完整代码

3.3.1 Contact.h文件

#pragma once#define NAME_MAX 20
#define GENDER_MAX 10
#define TEL_MAX 20
#define ADDR_MAX 100
//定义联系人数据结构
//姓名 性别 年龄 电话 地址
typedef struct personInfo
{char name[NAME_MAX];char gender[GENDER_MAX];int age;char tel[TEL_MAX];char addr[ADDR_MAX];
}peoInfo;//通讯录相关的方法 对通讯录的操作实际就是对顺序表进行操作
// 给顺序表改名字
typedef struct SeqList Contact;
//通讯录初始化
void ContactInit(Contact* pc);
//通讯录销毁
void ContactDestroy(Contact* pc);
//通讯录添加数据
void ContactAdd(Contact* pc);
//通讯录删除数据
void ContactDel(Contact* pc);
//通讯录的修改
void ContactModify(Contact* pc);
//通讯录查找
void ContactFind(Contact* pc);
//展示通讯录数据
void ContactShow(Contact* pc);

3.3.2 SeqList.h文件

#pragma once#include "Contact.h"
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>//动态顺序表
typedef peoInfo SLDataType;//便于修改数据类型
typedef struct SeqList
{SLDataType* arr;int size;//有效数字个数int capacity;//空间大小
}SL;//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps);
//顺序表的销毁
void SLDestroy(SL* ps);
//顺序表空间检查
void SLCheckCapacity(SL* ps);
//顺序表头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x);
//顺序表头部删除
void SLPopFront(SL* ps);
//顺序表尾部删除
void SLPopBack(SL* ps);
//顺序表指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x);
//顺序表删除指定位置的数据
void SLErase(SL* ps, int pos);

3.3.3 Contact.c文件

#include "Contact.h"
#include "SeqList.h"
//通讯录初始化
void ContactInit(Contact* pc)
{//实际就是顺序表的初始化SLInit(pc);
}
//通讯录销毁
void ContactDestroy(Contact* pc)
{SLDestroy(pc);
}
//通讯录添加数据
void ContactAdd(Contact* pc)
{//获取用户输入的内容peoInfo info;printf("请输入要添加的联系人姓名：>\n");scanf("%s", info.name);printf("请输入要添加的联系人性别：>\n");scanf("%s", info.gender);printf("请输入要添加的联系人年龄：>\n");scanf("%d", &info.age);printf("请输入要添加的联系人电话：>\n");scanf("%s", info.tel);printf("请输入要添加的联系人住址：>\n");scanf("%s", info.addr);SLPushBack(pc, info);
}
//通讯录删除数据
int FindByName(Contact* pc,char name[])
{int i = 0;for (i = 0; i < pc->size; i++){if (strcmp(pc->arr[i].name, name)==0){//找到了return i;}}//找不到return -1;
}
void ContactDel(Contact* pc)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要删除的联系人姓名：>\n");scanf("%s", name);int find = FindByName(pc, name);if (find < 0){printf("你要删除的联系人不存在\n");return;}SLErase(pc,find);printf("删除成功\n");
}
//通讯录的修改
void ContactModify(Contact* pc)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要修改的用户姓名：>\n");scanf("%s", name);int find= FindByName(pc, name);if (find < 0){printf("你要修改的联系人数据不存在\n");return;}printf("请输入新的姓名：>\n");scanf("%s", pc->arr[find].name);printf("请输入新的性别：>\n");scanf("%s", pc->arr[find].gender);printf("请输入新的年龄：>\n");scanf("%d", &pc->arr[find].age);printf("请输入新的电话：>\n");scanf("%s", pc->arr[find].tel);printf("请输入新的住址：>\n");scanf("%s", pc->arr[find].addr);printf("修改成功\n");
}
//通讯录查找
void ContactFind(Contact* pc)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要查找的用户姓名：>\n");scanf("%s", name);int find = FindByName(pc, name);if (find < 0){printf("你要查找的联系人数据不存在\n");return;}printf("%s %s %s %s %s\n", "姓名", "性别", "年龄", "电话", "地址");int i = 0;for (i = 0; i < pc->size; i++){printf("%s %s %d %s %s\n",pc->arr[find].name,pc->arr[find].gender,pc->arr[find].age,pc->arr[find].tel,pc->arr[find].addr);}
}
//展示通讯录数据
void ContactShow(Contact* pc)
{printf("%s %s %s %s %s\n", "姓名", "性别", "年龄", "电话", "地址");int i = 0;for (i = 0; i < pc->size; i++){printf("%s %s %d %s %s\n",pc->arr[i].name,pc->arr[i].gender,pc->arr[i].age,pc->arr[i].tel,pc->arr[i].addr);}
}

3.3.4 SeqList.c

#include "seqlist.h"//顺序表初始化
void SLInit(SL* ps)
{ps->arr = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}
//顺序表销毁
void SLDestroy(SL* ps)
{if (ps->arr != NULL){free(ps->arr);}ps->arr = NULL;ps->size = 0;ps->capacity = 0;
}
//顺序表空间检查
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{if (ps->capacity == ps->size){int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc");exit(1);}ps->arr = tmp;ps->capacity = newcapacity;}
}
//顺序表头部插入
void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);//插入前检查空间是否足够SLCheckCapacity(ps);//顺序表原有数据向后挪一位,先后再前int i = 0;for (i = ps->size; i > 0; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[0] = x;ps->size++;
}
//顺序表尾部插入
void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x)
{assert(ps);SLCheckCapacity(ps);ps->arr[ps->size] = x;ps->size++;
}
//顺序表头部删除
void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);int i = 0;for (i = 0; i < ps->size - 1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}
//顺序表尾部删除
void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);assert(ps->size);ps->size--;
}
//顺序表指定位置之前插入数据
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);SLCheckCapacity(ps);int i = 0;for (i = ps->size - 1; i > pos - 1; i--){ps->arr[i + 1] = ps->arr[i];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}
//顺序表删除指定位置的数据
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);int i = 0;for (i = pos; i < ps->size - 1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}

3.3.5 test.c文件

#include "SeqList.h"
//通讯录测试
void menu()
{printf("*****************通讯录*************************\n");printf("******1.增加联系人       2.删除联系人***********\n");printf("******3.修改联系人       4.查找联系人***********\n");printf("******5.展示联系人       0.退出     ************\n");printf("************************************************\n");
}
int main()
{Contact con;ContactInit(&con);int input = 0;do{menu();printf("请选择：>");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:ContactAdd(&con);break;case 2:ContactDel(&con);break;case 3:ContactModify(&con);break;case 4:ContactFind(&con);break;case 5:ContactShow(&con);break;case 0:printf("退出通讯录\n");break;default:printf("输入错误，请重新输入\n");break;}} while (input!=0);ContactDestroy(&con);return 0;
}

以上就是有关顺序表的原理和通讯录实现的全部内容了，如果这篇文章对你有用，可以点点赞哦，你的支持就是我写下去的动力，后续会不断地分享知识。

http://www.lryc.cn/news/588321.html

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