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C++顺序表实现详解：增删查改操作代码示例

Hazel
Hazel
发布时间：2026-10-16| 4人浏览过
原创

本文展示如何使用 C++ 结构体和动态内存管理来实现一个完整的顺序表（Sequential List）。内容涵盖初始化、三种插入方式（头插、尾插、指定位置插）、三种删除方式及元素查找功能，提供可直接运行的完整控制台上机源码。

结果与目标

建立一个支持固定容量动态扩展的顺序表结构，实现以下核心功能：

  • 初始化：按用户输入的大小分配连续内存空间。
  • 输出显示：打印当前表中所有元素的索引和值。
  • 插入操作：支持头部插入、尾部插入和在任意有效下标处插入。
  • 删除操作：支持头部删除、尾部删除和删除指定下标的元素。
  • 查找功能：遍历表并返回匹配元素的所有下标位置，未找到时给出提示。

准备条件

本代码依赖 C++ 标准库进行输入输出和类型转换，具体依赖如下：

  • <iostream>：用于 cin 和 cout 交互。
  • <string>：用于 std::string 构建分隔线。
  • windows.h：用于调用 system("cls") 清屏，若使用 Linux/Mac 环境可替换为 "clear" 命令。

真实操作顺序

第1步：定义数据结构与初始化

目的：创建存储数据的基础容器，确保内存安全。

动作：定义结构体 SequentialList，包含指向首地址的指针 int* base、总容量 length 和当前有效元素数 count。

struct SequentialList {
    int* base;   // 顺序表首地址
    int length;  // 顺序表容量
    int count;   // 顺序表当前元素个数
};

bool initSequentialList(SequentialList& s) {
    // 清理之前可能存在的残留数据
    if (s.length >= 0 && s.base != nullptr) {
        delete[] s.base;
    }

    int size;
    cout << "输入顺序表的长度:";
    cin >> size;
    
    // 动态分配内存
    s.base = new int[size];
    s.length = size;
    s.count = 0;
    system("cls||clear");
    
    return (s.base != nullptr);
}

注意：初始化时需先检查是否已占用内存并释放，防止内存泄漏。此处采用一次性分配固定大小容量的策略。

第2步：实现插入逻辑

目的：在顺序表中增加新元素，需处理数组移动的边界情况。

  1. 头部插入 (topInsert)：从最后一个元素开始，将所有元素向后移动一位，将新元素放入 [0] 位置。
  2. 尾部插入 (bottomInsert)：直接赋值给 [count] 位置，无需移动元素，效率最高。
  3. 指定位置插入 (indexInsert)：校验下标有效性后，从目标位置起向后移动元素，并在该位置填入新值。
// 头部插入核心逻辑
bool topInsert(SequentialList& s, int item) {
    if (s.count == s.length) return false; // 表满保护
    // 元素后移
    for (int i = s.count - 1; i >= 0; i--) {
        s.base[i + 1] = s.base[i];
    }
    s.base[0] = item;
    s.count++;
    return true;
}

完成判断：插入成功则 count 加 1，失败返回 false 并提示容量不足。

第3步：实现删除逻辑

目的：移除元素并调整后续数据的排列。

  1. 头部删除 (topDelete)：将除最后一个元素外的所有元素向前移动一位覆盖前驱。
  2. 尾部删除 (bottomDelete)：仅将 count 减 1，无需移动元素。
  3. 指定位置删除 (indexDelete)：从目标下标开始，将后继元素依次向前覆盖。
// 指定位置删除核心逻辑
bool indexDelete(SequentialList& s, int index) {
    if (s.count == 0 || index < 0 || index >= s.count) {
        return false;
    }
    // 元素前移覆盖
    for (int i = index; i < s.count - 1; i++) {
        s.base[i] = s.base[i + 1];
    }
    s.count--;
    return true;
}

第4步：查找功能实现

目的：遍历顺序表定位目标值。

动作：使用循环逐一比对 s.base[i] 与目标值 item。如果找到，输出其下标；如果遍历结束未找到，输出提示信息。

运行与排错

运行编译后的程序，将进入控制台主菜单循环。以下是关键操作的执行状态表现：

  1. 建立顺序表：输入数字作为容量，系统显示“初始化成功”。此时 base 指针生效。
  2. 执行插入：分别测试选项 3、4、5。插入成功后屏幕会刷新并显示插入结果，可通过再次选择“打印”确认元素位置变化。
  3. 执行删除：选择对应删除选项，观察打印时的索引变化。例如删除头部元素后，原 [1] 位置的元素将变为新的 [0]。
  4. 查找元素：输入数值，若命中则列出所有出现的位置下标；若不命中，提示“未找到”。

C++代码:

#include <iostream>
#include <string> 
#include "windows.h"
using namespace std;

// 定义顺序表结构体
struct SequentialList
{
	int* base;   // 顺序表首地址
	int length;  // 顺序表长度
	int count;	 // 顺序表当前元素个数
};

// 初始化结构体
bool initSequentialList(SequentialList& s) {
	
	// 如果之前已有数组,则释放之前的数组
	if (s.length >= 0) {
		delete[] s.base;
	}

	// 初始化一个长度为size数组
	int size;
	cout << "输入顺序表的长度:";
	cin >> size;
	s.base = new int[size];
	s.length = size;
	s.count = 0;
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	// 判断初始化成功或失败
	if (s.base != NULL) {
		return true;
	}else {
		return false;
	}
}


// 打印顺序表各个元素
void printItems(SequentialList& s) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	if (s.count > 0) {
		string temp(10, '-');
		cout << temp + "打印顺序表" + temp << endl;
		for (int i = 0; i < s.count; i++) {
			cout << "[" + to_string(i) + "]" + to_string(s.base[i]) << endl;
		}
	}
	else {
		cout << "无元素打印!" << endl;
	}
}

// 头插
bool topInsert(SequentialList& s, int item) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	// 表满 操作失败
	if (s.count == s.length) {
		return false;
	}
	if (s.count > 0) {
		// 所有元素向后移动1位
		for (int i = s.count - 1; i >= 0; i--) {
			s.base[i + 1] = s.base[i];
		}
	}
	// 如果count为0 正常插入元素
	s.base[0] = item;
	s.count ++;
	return true;
}


// 尾插
bool bottomInsert(SequentialList& s, int item) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	if (s.count == s.length) { // 表满->结束
		return false;
	}else {	// 没满直接尾插
		s.base[s.count] = item;
		s.count++;
		return true;
	}
}

// 指定位置插入
bool indexInsert(SequentialList& s, int index, int item) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	// 判断下标是否给错 或者 表满 -> 结束
	if (0 > index || index > s.count || s.length == s.count) {
		return false;
	}
	if (index == 0) {
		// 调用头插
		topInsert(s, item);
	}else if (index == s.count) {
		// 调用尾插
		bottomInsert(s, item);
	}else {
		// index以及后面的所有元素 向后移动1位
		for (int i = s.count - 1; i >= index; i--) {
			s.base[i + 1] = s.base[i];
		}
		//插入操作
		s.base[index] = item;
		s.count++;
	}
	return true;

}

// 头删
bool topDelete(SequentialList& s) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	// 如果没元素 -> 结束
	if (s.count == 0) {
		return false;
	}
	// 元素个数大于1 所有元素向前移动1位
	if (s.count > 1) {
		for (int i = 0; i < s.count - 1; i++) {
			s.base[i] = s.base[i + 1];
		}
	}
	s.count--;
	return true;
}

// 尾删
bool bottomDelete(SequentialList& s) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	// 如果没元素 -> 结束
	if (s.count == 0) {
		return false;
	}
	// 伪删除
	s.count--;
	return true;
}

// 删除指定位置的元素
bool indexDelete(SequentialList& s, int index) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	// 没元素 或 给错下标 -> 结束
	if (s.count == 0 || index < 0 || index >= s.count ) {
		return false;
	}

	if (index == 0) {
		// 调用头删
		topDelete(s);
	}else if (index == s.count) {
		// 调用尾删
		bottomDelete(s);
	}else {
		// index后面的元素向前覆盖
		for (int i = index; i < s.count - 1; i++) {
			s.base[i] = s.base[i + 1];
		}
		s.count--;
	}
	return true;
}

// 查找某元素在顺序表的位置
void findElement(SequentialList& s, int item) {
	// 清理屏幕
	system("cls||clear");
	// -1为找不到
	int count = 0;
	// 匹配
	for (int i = 0; i < s.count; i++) {
		if (s.base[i] == item) {
			count++;
			cout << "找到第" + to_string(count) + "个"+to_string(item)+"的下标为["+to_string(i)+"]" << endl;
		}	
	}
	if (count == 0) {
		cout << "未找到" + to_string(item) + "元素!" << endl;
	}
}

// 打印菜单
void printMenu(){
	string temp(10, '-');
	cout << endl;
	cout << temp+"操作菜单"+temp << endl;
	cout << "[1]建立一个顺序表" << endl;
	cout << "[2]打印顺序表" << endl;
	cout << "[3]向顺序表[头部]插入新元素" << endl;
	cout << "[4]向顺序表[尾部]插入新元素" << endl;
	cout << "[5]向顺序[指定位置]部插入新元素" << endl;
	cout << "[6]删除顺序表[头部]的元素" << endl;
	cout << "[7]删除顺序表[尾部]的元素" << endl;
	cout << "[8]删除顺序表[指定位置]的元素" << endl;
	cout << "[9]查找某元素在顺序表的位置" << endl;
	cout << "[0]退出操作" << endl;
	cout << temp+temp+temp << endl;
}
// 函数主入口
int main() {
	int options;			// 选项
	int flag = true;		// while循环标记
	SequentialList s;		// 顺序表结构体变量
	int newItem;			// 新元素
	int index;				// 插入|删除元素的下标
	while (flag) {
		printMenu();
		cout << "请操作:" ;
		cin >> options;
		switch (options) {
			case 1:
				if (initSequentialList(s)) {
					cout << "\t初始化成功" << endl;
				}
				else {
					cout << "\t初始化失败" << endl;
				}
				break;
			case 2:
				printItems(s);
				break;
			case 3:
				cout << "新元素：";
				cin >> newItem;
				
				if (topInsert(s, newItem)) {
					cout << "头部成功插入("+ to_string(newItem)+")" << endl;
				}
				else {
					cout << "顺序表已满,头部插入操作失败!!!" << endl;
				}
				break;
			case 4:
				cout << "新元素：";
				cin >> newItem;

				if (bottomInsert(s, newItem)) {
					cout << "尾部成功插入(" + to_string(newItem) + ")!!!" << endl;
				}
				else {
					cout << "顺序表已满,尾部插入操作失败!!!" << endl;
				}
				break;
			case 5:
				cout << "新元素：";
				cin >> newItem;
				cout << "插入位置：";
				cin >> index;
				if (indexInsert(s, index, newItem)) {
					cout << "在["+to_string(index) + "]成功插入(" + to_string(newItem) + ")!!!" << endl;
				}
				else {
					cout << "插入位置错误或顺序表已满,操作失败!!!" << endl;
				}
				break;
			case 6:
				if (topDelete(s)) {
					cout << "头部元素删除成功!!!" << endl;
				}
				else {
					cout << "头部元素删除操作失败!!!" << endl;
				}
				break;
			case 7:
				if (bottomDelete(s)) {
					cout << "尾部元素删除成功!!!" << endl;
				}
				else {
					cout << "尾部元素删除操作失败!!!" << endl;
				}
				break;
			case 8:
				cout << "删除位置：";
				cin >> index;
				if (indexDelete(s, index)) {
					cout <<"删除[" + to_string(index) + "]元素成功!!!" << endl;
				}
				else {
					cout << "删除位置错误或顺序表为空,操作失败!!!" << endl;
				}
				break;
			case 9:
				cout << "要查找的元素：";
				cin >> newItem;
				findElement(s, newItem);
				break;
			case 0:
				// 清理屏幕
				system("cls||clear");
				flag = false;
				cout << "---本次操作结束---" << endl;
				break;
			default:
				cout << "请输入正确的序号!!!" << endl;
				break;
		}
	}
	return 0;
}

以上就是C++中顺序表实现的详细内容，更多关于C++顺序表操作资料请关注本站其它相关文章！

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