数据结构正式篇！初探！！

复习

数据结构 = 个体的存储 + 个体的关系存储
算法 = 对存储数据的操作

衡量算法的标准
1. 时间复杂度
    大概程序要执行的次数，而非执行的时间
2. 空间复杂度
    算法执行过程中大概所占用的最大内存
3. 难易程度（做开发最重要）

指针
    指针是C语言的灵魂
结构体 
    结构体是用户根据实际需要自己定义的复合数据类型

数据结构

分线性结构和非线性结构。

什么是线性结构？
把所有的结点用一根直线穿起来

线性结构：连续存储[数组]、离散存储[链表]
 
线性结构的两种常见应用：栈、队列

数组的优缺点：（和链表比较）

用C语言实现数据结构（数组）算法：

这个程序，用数据结构实现了数组的初始化（开辟内存，确定数组长度）、追加、在某一位置插入元素、删除元素、得到元素、判断是否为空、是否已满、排序数组、遍历展示数组元素、倒序数组的

功能。

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

#define bool int
#define false 0
#define true 1

// 定义了一个数据类型，该数据类型的名字叫做struct Arr，该数据类型含有三个成员
struct Arr
{
    int *pBase; // 存储的是数组的首地址
    int len; // 数组所能容纳的最大元素的个数
    int cnt; // 当前数组的有效元素的个数
};

void init_arr(struct Arr *pArr, int length);
bool append_arr(struct Arr *pArr, int val); // 追加
bool insert_arr(struct Arr *pArr, int pos, int val); // pos的值从1开始
bool delete_arr(struct Arr *pArr, int pos, int *pVal);
//int get();
bool is_empty(struct Arr *pArr);
bool is_full(struct Arr *pArr);
void sort_arr(struct Arr *pArr);
void show_arr(struct Arr *pArr);
void inverse_arr(struct Arr *pArr);

int main(void)
{
    struct Arr arr;
    int val;

    init_arr(&arr, 6);
    if(append_arr(&arr, 7))
    {
        printf("追加成功！
");
    }
    append_arr(&arr, -5);
    append_arr(&arr, 2);
    append_arr(&arr, 8);
    append_arr(&arr, 11);
    //insert_arr(&arr, 3, 384);
    /*
    if(delete_arr(&arr, 1, &val))
    {
        printf("删除成功！
");
        printf("您删除的元素是：%d
", val);
    }
    else
    {
        printf("删除失败！");
    }
    */
    //inverse_arr(&arr);
    sort_arr(&arr);
    show_arr(&arr);
    printf("数组的长度为：%d
", arr.len);
    printf("数组里有效的元素个数为：%d
", arr.cnt);

    return 0;
}

void init_arr(struct Arr *pArr, int length)
{
    //(*pArr).len = 99;
    //pArr->len = 99;
    pArr->pBase = (int *)malloc(sizeof(int)*length);
    if(pArr->pBase == NULL)
    {
        printf("动态内存分配失败！
");
        exit(-1); // 终止整个程序，需要头文件stdlib.h
    }
    else
    {
        pArr->len = length;
        pArr->cnt = 0;
    }
    return; // 代表程序终止了
}

bool is_empty(struct Arr *pArr)
{
    if(pArr->cnt == 0)
        return true;
    else
        return false;
}

bool is_full(struct Arr *pArr)
{
    if(pArr->len == pArr->cnt)
        return true;
    else
        return false;
}

void show_arr(struct Arr *pArr)
{
    if(is_empty(pArr))
    {
        printf("数组为空！
");
    }
    else
    {
        // 输出数组的有效内容
        int i;
        for(i = 0;i < pArr->cnt;i++)
        {
            printf("%d
", pArr->pBase[i]);
        }
    }

}

bool append_arr(struct Arr *pArr, int val)
{
    if(is_full(pArr))
    {
        return false;
    }
    else
    {
        pArr->pBase[pArr->cnt] = val;
        (pArr->cnt)++;
        return true;
    }
}

bool insert_arr(struct Arr *pArr, int pos, int val)
{
    int i;

    // 保证程序的合理性，写出健壮性的代码：
    if(is_full(pArr))
        return false;

    if(pos < 1 || pos > (pArr->cnt + 1))
        return false;

    for(i = (pArr->cnt) - 1;i >= (pos - 1);i--)
    {
        //printf("%d
", i);
        pArr->pBase[i + 1] = pArr->pBase[i];
    }
    pArr->pBase[pos - 1] = val;
    (pArr->cnt)++;
    return true;
}

bool delete_arr(struct Arr *pArr, int pos, int *pVal)
{
    int i;

    // 把不合法的排去
    if(is_empty(pArr))
        return false;
    if(pos < 1 || pos > pArr->cnt)
        return false;

    *pVal = pArr->pBase[pos - 1];

    for(i = pos; i < pArr->cnt; i++)
    {
        pArr->pBase[i - 1] = pArr->pBase[i];
    }

    (pArr->cnt)--;
    return true;

}

void inverse_arr(struct Arr *pArr)
{
    int i = 0;
    int j = (pArr->cnt)-1;
    int t;

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

// 冒泡排序
void sort_arr(struct Arr *pArr)
{
    int i, j;
    int t;

    for(i = 0;i < pArr->cnt;i++)
    {
        for(j = i + 1; j < pArr->cnt;j++)
        {
            if(pArr->pBase[i] > pArr->pBase[j])
            {
                t = pArr->pBase[i];
                pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];
                pArr->pBase[j] = t;
            }
        }
    }
}