【王道数据结构笔记】顺序表的基本操作--删除（代码分析）

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【王道数据结构笔记】顺序表的基本操作--删除（代码分析）

引言
- 一代码
- 二代码分析
- 三例子
- 四注意
总结

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引言

一代码

bool ListDelete(Sqlist& L, int i, int &e)
{if (i <1 || i > L.length)return false;e = L.data[i - 1];for (int j = i; j < L.length; j++){L.data[j - 1] = L.data[j];}L.length--;return ture;
}

二代码分析

步骤1：

if (i < 1 || i > L.length)return false;

分析：
这一步检查传入的索引i是否有效。如果i小于1或者大于列表L的当前长度L.length，则函数直接返回false，表示删除操作失败。这是因为数组和顺序表的索引通常是从0开始的，而列表的长度是指其包含的元素数量。

步骤2：

e = L.data[i - 1];

分析：
这步代码将顺序表中索引为i的元素的值赋给引用参数e。由于索引是从0开始的，因此实际访问数组L.data时使用i - 1作为索引。这样，e将保存被删除元素的值。

步骤3：

for (int j = i; j < L.length; j++)
{L.data[j - 1] = L.data[j];
}

这个循环是ListDelete函数中的一个关键部分，用于在顺序表L中删除索引为i的元素。循环的目的是将索引i及其之后的所有元素向前移动一个位置，从而覆盖掉索引i处的元素，实现删除的效果。

下面是循环的详细解释：

初始化部分 (int j = i;):
- 这里定义了一个循环变量j，并将其初始化为i。i是待删除元素的索引。循环将从i开始，意味着我们将从待删除元素之后的位置开始处理。
条件判断部分 (j < L.length;):
- 这是循环继续执行的条件。只要j小于顺序表L的长度L.length，循环就会继续。这确保了循环会遍历到顺序表的最后一个元素，但不会超出数组边界。
循环体部分:
- 在循环的每一次迭代中，都会执行循环体内的代码。这里，我们将L.data[j]的值赋给L.data[j - 1]。这实际上是将当前元素向前移动一个位置。
- 由于数组索引是从0开始的，所以L.data[j - 1]实际上是指向j之前位置的元素的引用。通过不断地将后续元素的值赋给前一个位置，我们实现了删除索引为i的元素的效果。
- 需要注意的是，这个操作不会改变顺序表的物理大小（即数组L.data的容量），而只是改变了顺序表中有效元素的数量（通过L.length来跟踪）。
迭代部分 (j++):
- 在每次循环迭代结束时，j的值都会增加1。这确保了循环能够遍历顺序表中的每个元素，从i开始直到最后一个元素。

这个循环结束时，顺序表中索引为i的元素及其之后的所有元素都将向前移动了一个位置，原来的索引i处的元素就被“覆盖”掉了，从而实现了删除操作。最后，通过减少L.length的值，我们更新了顺序表的有效长度，以反映这次删除操作。

步骤4：

L.length--;

分析：
这步代码将顺序表L的长度减少1，因为我们已经从表中删除了一个元素。这是必要的步骤，以确保L.length正确地反映了顺序表中当前元素的数量。

步骤5：

return true;

分析：
如果代码执行到这里，说明删除操作成功完成。因此，函数返回true，表示删除操作成功。注意，这里应该修正拼写错误，将ture改为true。

综上，整个ListDelete函数的目的是从顺序表L中删除索引为i的元素，并将被删除元素的值赋给引用参数e。如果索引i无效，函数返回false；否则，执行删除操作并返回true。

三例子

当然可以。假设我们有一个顺序表L，它的长度L.length是5，并且它存储了以下整数：

L.data: [10, 20, 30, 40, 50]

现在，如果我们想要删除索引为i = 2的元素（即值为30的元素），我们可以使用这个循环来实现。

在循环开始之前，顺序表的状态如下：

索引: 0  1  2  3  4
值:   10 20 30 40 50

循环开始时，j被初始化为i的值，即j = 2。循环的条件是j < L.length，即j < 5，所以循环会执行。

在第一次迭代中（j = 2）：

L.data[j - 1]即L.data[1]（索引为1的元素，值为20）
L.data[j]即L.data[2]（索引为2的元素，值为30，即待删除的元素）

我们将L.data[2]的值（30）赋给L.data[1]，此时顺序表变为：

索引: 0  1  2  3  4
值:   10 30 30 40 50

注意，现在索引1和2的位置都有相同的值30，但我们还未完成删除操作。

接着进行第二次迭代（j现在自增为3）：

L.data[j - 1]即L.data[2]（现在是30）
L.data[j]即L.data[3]（值为40）

将L.data[3]的值（40）赋给L.data[2]，顺序表变为：

索引: 0  1  2  3  4
值:   10 30 40 40 50

再进行第三次迭代（j现在为4）：

L.data[j - 1]即L.data[3]（现在是40）
L.data[j]即L.data[4]（值为50）

将L.data[4]的值（50）赋给L.data[3]，顺序表变为：

索引: 0  1  2  3  4
值:   10 30 40 50 50

此时，由于j（现在是4）不再小于L.length（5），循环终止。

最后，我们需要减少顺序表的长度L.length以反映已经删除了一个元素：

L.length--; // 现在L.length变为4

更新后的顺序表状态为：

索引: 0  1  2  3
值:   10 30 40 50

注意，索引4及其之后的位置现在包含了未定义的值（可能是之前存储的旧数据），但在我们的顺序表逻辑中，我们不再考虑这些位置，因为L.length已经更新为4，表示只有前4个元素是有效的。这样，我们就成功地从顺序表中删除了索引为2的元素。

四注意

在顺序表中，我们不能直接删除要删除的元素，而是要通过将后续元素向前覆盖的方式来模拟删除操作，主要出于以下几个原因：

连续性：顺序表通常基于数组实现，数组中的元素在内存中是连续存储的。因此，如果直接删除数组中的某个元素，而不做任何处理，那么原本存储在该元素位置之后的数据将会向前移动填补空白，导致数据的连续性被破坏。
内存管理：直接删除数组中的元素并不意味着释放了相应的内存空间。在C++等语言中，数组的大小是在创建时确定的，并且通常不能在运行时改变。即使我们“逻辑上”删除了某个元素，数组所占用的内存空间仍然保持不变。
效率：通过将后续元素向前覆盖的方式模拟删除操作，可以避免移动大量数据。如果我们直接删除一个元素，那么所有位于该元素之后的元素都需要向后移动一位以填补空白，这将是一个O(n)的操作，其中n是顺序表的长度。而通过覆盖的方式，我们只需要将后续的元素逐个向前移动，直到覆盖掉要删除的元素，这是一个O(k)的操作，其中k是要删除元素之后的元素数量。
简化操作：通过覆盖的方式，我们实际上是在“覆盖”掉要删除的元素，而不是真正地从内存中移除它。这种方式简化了删除操作的实现，因为我们不需要处理内存分配和释放的复杂性。同时，由于顺序表的长度L.length会相应减少，我们在逻辑上仍然认为该元素已经被删除。

因此，尽管我们不能直接从顺序表中删除一个元素，但通过覆盖后续元素的方式，我们可以在逻辑上实现删除的效果，同时保持顺序表的连续性和内存空间的有效利用。需要注意的是，这种删除操作并不会释放任何内存，如果顺序表的大小成为了问题，那么可能需要考虑使用动态数组（如std::vector在C++中）或其他数据结构来更灵活地管理元素的增删操作。