一、学习内容
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结构体位域
#include <myhead.h> typedef struct { int a:2; short b:1; char c:1; }m1; typedef struct { char a:3; short b:7; int c:10; }m2; int main(int argc, const char *argv[]) { printf("%ld\n",sizeof(m1)); printf("%ld\n",sizeof(m2)); return 0; }
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共用体（union）
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概念
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与结构体一样，自定义类型，允许在同一内存上存储不同类型的变量，但是多个变量一次只能使用或者赋值一个变量，多个变量共享内存空间。
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作用
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节约内存空间，多个变量共享一个内存空间。
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定义格式
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union EUM { 类型1 成员1； 类型2 成员2； 类型3 成员3； }；
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共用体注意事项
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内存占用，所有基础成员中最大的成员所占大小就是联合体内存大小。
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赋值或者使用时，一次只能赋值或者使用一个成员变量。
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共用体初始化
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#include <myhead.h> union EMU { int age; char a; short b; double c; }; int main(int argc, const char *argv[]) { union EMU www; www.age = 200; www.a ='W'; www.b = 10; www.c = 120; printf("www.age = %d\n",www.age);//第一个赋值可以输出 printf("www.a = %c\n",www.a);//第一个被第二个覆盖掉 printf("www.b = %d\n",www.b);//第二个被第三个覆盖掉 printf("www.c = %lf\n",www.c);//第三个被第四个覆盖掉 return 0; }
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枚举
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枚举实际就是枚举常量
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定义格式
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枚举常量： 定义格式： enum 枚举名 { 成员1，成员2，成员3，成员4 }；
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枚举成员直接使用，不需要结构体或者联合体那样引用。
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默认第一个成员是0，如果给第一个成员赋值，后面成员依次累加1
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枚举的初始化
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数据结构绪论
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概念
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数据的组织方式，施加在数据上的一组操作，（增删改查等）
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数据
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能被计算机识别存储处理的符号集合
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数据分为数值类型和非数值类型
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数值：int a,123,float b;等我们熟知的变量和常量都是数值数据。
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非数值：mp3，光盘，磁带，电影视频。
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数据对象
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多个数据对象构成了数据
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例如：24081班，24071班，24091班 都属于数据对象，构成上海中心属于数据。
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数据元素
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多个数据元素构成了数据对象
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例如：24081班有27个（学生）数据元素。
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数据项
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数据元素的最小组成单位
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例如：数据元素张震有两条腿，有耳朵，有嘴，这些都是组成数据元素的最小单位。
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数据>数据对象>数据元素>数据项
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数据元素是组成数据的基本单位，数据项是数据的最小单位。
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数据结构体分为逻辑结构和物理结构体
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数据结构
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逻辑结构
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集合结构：数据元素之间没有关系
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线性结构：数据元素一对一的关系
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树形结构：数据元素一对多的关系
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图形结构：数据元素多对多的关系
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物理结构（真实的结构）
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顺序存储
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逻辑相邻的元素物理上也相邻
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链式存储
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逻辑相邻的元素物理上不一定相邻
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散列存储
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哈希存储，数据元素的存储和哈希函数和关键字有关（了解）
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索引存储
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在存储数据元素时建立一个索引表，以便快速查找
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顺序存储和链式存储的区别
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顺序存储必须占用连续的内存空间。
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链式存储内存空间连续与否均可。
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链式存储时节点体积较小，可以充分利用内存碎片。
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相同节点个数的顺序存储和链式存储，链式存储占用内存较多。
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链式存储和顺序存储都有优缺点，不能单纯的认为链式或者顺序存储较好。
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线性表（部分）
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例如：顺序表，顺序栈，顺序队列，顺序串，单链表，双链表，循环链表都属于线性表。
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第一个元素没有前驱最后一个元素没有后继。
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中间 的元素都有唯一的前驱和唯一的后继，元素之间一对一关系。
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顺序表
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概念
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数据元素之间采用顺序存储的方式。
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数据元素之间占用连续的内存空间。
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采用数组存储顺序表。
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实现方式
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借助数组来存储顺序表。
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数组长度固定
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顺序表长度可变。
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顺序表长度<=数组长度。
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顺序表的组成
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顺序表借助数组来存储，封装结构体时需要封装数组。
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顺序表长度不固定，所以还需要封装计数器，统计顺序表元素个数。
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结构体内部成员data和len，不能直接使用，必须使用指针L来引用成员。
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脑图
二、作业
1.定义结构体数组存储5个学生的信息：姓名，年龄，性别
定义函数实现输入，要求形参使用结构体指针接收
函数实现5个学生年龄排序(注意对年龄排序时，交换的是所有信息)
定义函数实现输出，要求形参使用结构体指针接收
代码解答：
#include <myhead.h>
// 定义学生结构体，包含姓名、年龄和性别
typedef struct {
char name[20]; // 存储学生的姓名，最大长度 20
int age; // 存储学生的年龄
char sex[10]; // 存储学生的性别，最大长度 10，考虑 "female" 等情况
} stu, *sstu;
// 输入学生信息函数，参数为指向学生结构体数组的指针
int input_stu(sstu S) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// 输入学生的姓名
printf("请输入学生的名字：");
fgets(S[i].name, sizeof(S[i].name), stdin);
S[i].name[strcspn(S[i].name, "\n")] = 0; // 移除 fgets 读取的换行符
// 输入学生的年龄
printf("请输入学生的年龄：");
scanf("%d", &S[i].age);
// 输入学生的性别
printf("请输入学生性别：");
scanf("%s", S[i].sex);
// 吃掉输入缓冲区中的多余换行符，避免下次 fgets 读取到它
getchar();
printf("\n");
}
return 0;
}
// 输出学生信息函数，参数为指向学生结构体数组的指针
int output_stu(sstu S) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
// 打印学生的姓名、年龄和性别信息
printf("%s\t%d\t%s\n", S[i].name, S[i].age, S[i].sex);
}
return 0;
}
// 根据年龄对学生进行排序的函数，参数为指向学生结构体数组的指针
int sort_stu(sstu S) {
stu temp; // 用于临时存储学生信息的变量
// 冒泡排序，按年龄从小到大排序
for (int i = 0; i < 5 - 1; i++) {
for (int j = 0; j < 5 - i - 1; j++) {
if (S[j].age > S[j + 1].age) {
// 交换两个学生的所有信息
temp = S[j];
S[j] = S[j + 1];
S[j + 1] = temp;
}
}
}
return 0;
}
// 主函数
int main(int argc, const char *argv[]) {
// 动态分配内存，存储 5 个学生的结构体数组
sstu S = (sstu)malloc(sizeof(stu) * 5); // 强制转换 malloc 返回的 void* 类型为 sstu 类型
// 调用输入函数，输入 5 个学生的信息
input_stu(S);
// 调用排序函数，按年龄排序
sort_stu(S);
// 调用输出函数，输出排序后的学生信息
output_stu(S);
// 释放之前分配的动态内存，避免内存泄漏
free(S);
S = NULL; // 防止悬空指针
return 0;
}
结果展现：
2.定义小车结构体，存储名称、价钱、颜色。定义两个变量a,b，初始化，实现ab互换。
代码解答：
#include <myhead.h>
// 定义小车结构体，包含名称、价钱和颜色
typedef struct {
char name[20]; // 小车的名称
float price; // 小车的价格
char color[10]; // 小车的颜色
} car;
int main() {
// 定义两个小车变量 a 和 b
car a = {"Toyota", 20000.0, "Red"}; // 初始化 a
car b = {"BMW", 18000.0, "Blue"}; // 初始化 b
// 打印互换前的小车信息
printf("交换前:\n");
printf("a: %s, %.2f, %s\n", a.name, a.price, a.color);
printf("b: %s, %.2f, %s\n", b.name, b.price, b.color);
// 互换 a 和 b 的信息
car temp = a;
a = b;
b = temp;
// 打印互换后的小车信息
printf("\n交换后:\n");
printf("a: %s, %.2f, %s\n", a.name, a.price, a.color);
printf("b: %s, %.2f, %s\n", b.name, b.price, b.color);
return 0;
}
成果展现：
三、总结
学习内容概述
1. 位域（Bit Fields）
位域是一种能够在结构体内存中精确控制数据成员所占位数的技术。主要用于节省内存，尤其在硬件寄存器中使用。
2. 共用体（Union）
共用体是一种允许多个成员共享同一块内存的自定义类型，可以有效节省内存，但同一时间只能使用一个成员。
3. 枚举（Enum）
枚举用于定义一组命名常量，通常用于表示有限的、互斥的选项。枚举成员默认从 0 开始，也可以手动赋值。
4. 数据结构基本概念
数据：由数值类型和非数值类型组成，能被计算机存储和处理的符号集合。
数据：元素是构成数据的基本单位。
数据项：是数据元素的最小组成单位。
数据结构分类：
逻辑结构：集合结构、线性结构、树形结构、图形结构。
物理结构：顺序存储、链式存储、哈希存储、索引存储。
5. 线性表
线性表是一种具有一对一数据元素关系的数据结构，包含顺序表和链表等具体实现。
学习难点
1. 位域的内存对齐与实际内存使用：
如何在不同类型的数据之间正确分配位数，避免内存浪费。
2. 共用体的使用规则：
理解如何在不损坏数据的情况下有效利用内存，尤其是当不同类型数据共存时。
3. 数据结构的逻辑与物理存储差异：
如何根据需求选择合适的存储方式（顺序存储与链式存储）以优化性能。
4. 线性表的实现：
如何合理使用数组实现顺序表，并动态管理顺序表长度。
主要事项
1. 位域：
理解位域的数据成员如何分配位数，以及不同类型的数据成员的最大限制。
2. 共用体：
在使用共用体时，确保一次只能使用一个成员，防止数据覆盖。
3. 顺序存储与链式存储的权衡：
顺序存储适用于访问速度快的场景，而链式存储适合内存不连续的场景。理解何时应选用哪种存储方式。
4. 线性表的动态性：
顺序表使用数组存储，但数组长度是固定的。要确保顺序表不会超过数组长度，并且能够灵活扩展。
未来学习重点
1. 深入理解位域的应用场景：
特别是在嵌入式系统和硬件编程中，通过位域节省内存的实际应用。
2. 共用体在复杂场景中的使用：
探索如何在资源受限的场景下合理使用共用体，同时避免数据丢失或覆盖。
3. 链表的深入学习：
链式存储的优势在于节省内存碎片以及动态扩展能力，后续可重点学习单链表、双链表及其操作。
4. 复杂数据结构的实现：
在掌握顺序表和链式存储的基础上，未来可以探索栈、队列、哈希表和树等更复杂的数据结构。
标签：存储,int,元素,www,Day15,printf,数据结构,数据 From： https://blog.csdn.net/weixin_65095004/article/details/142340639