数据结构实验1：C++实现静态顺序表类
写了3个多小时，还是太慢了、太菜了！
图1 程序运行演示截图1
实验1
１.1 实验目的
熟练掌握线性表的顺序存储结构。
熟练掌握顺序表的有关算法设计。
根据具体问题的需要，设计出合理的表示数据的顺序结构，并设计相关算法。
1.2 实验要求
顺序表结构和运算定义，算法的实现以库文件方式实现，不得在测试主程序中直接实现；
比如存储、算法实现放入文件：seqList.h
实验程序有较好可读性，各运算和变量的命名直观易懂，符合软件工程要求；
程序有适当的注释。
1.3 实验任务
编写算法实现下列问题的求解。
<1>求顺序表中第i个元素（函数），若不存在，报错。
实验测试数据基本要求：
第一组数据：顺序表长度n≥10，i分别为5，n，0，n+1，n+2
第二组数据：顺序表长度n=0，i分别为0，2
<2>在第i个结点前插入值为x的结点。
实验测试数据基本要求：
第一组数据：顺序表长度n≥10，x=100, i分别为5,n,n+1,0,1,n+2
第二组数据：顺序表长度n=0，x=100，i=5
<3>删除顺序表中第i个元素结点。
实验测试数据基本要求：
第一组数据：顺序表长度n≥10，i分别为5,n,1,n+1,0
第二组数据：顺序表长度n=0， i=5
<4>在一个递增有序的顺序表L中插入一个值为x的元素，并保持其递增有序特性。
实验测试数据基本要求：
顺序表元素为（10,20,30,40,50,60,70,80,90,100）,
x分别为25，85，110和8
<5>将顺序表Ｌ中的奇数项和偶数项结点分解开（元素值为奇数、偶数），分别放入新的顺序表中，然后原表和新表元素同时输出到屏幕上，以便对照求解结果。
实验测试数据基本要求：
第一组数据：顺序表元素为（1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30,40,50,60）
第二组数据：顺序表元素为（10,20,30,40,50,60,70,80,90,100）
<6>求两个递增有序顺序表L1和L2中的公共元素，放入新的顺序表L3中。
实验测试数据基本要求：
第一组
第一个顺序表元素为（1，3，6，10，15，16，17，18，19，20）
第二个顺序表元素为（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，18，20，30）
第二组
第一个顺序表元素为（1，3，6，10，15，16，17，18，19，20）
第二个顺序表元素为（2，4，5，7，8，9，12，22）
第三组
第一个顺序表元素为（）
第二个顺序表元素为（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10）
<7>删除递增有序顺序表中的重复元素，并统计移动元素次数，要求时间性能最好。
实验测试数据基本要求：
第一组数据：顺序表元素为（1,2,3,4,5,6,7,8,9）
第二组数据：顺序表元素为（1,1,2,2,2,3,4,5,5,5,6,6,7,7,8,8,9）
第三组数据：顺序表元素为（1,2,3,4,5,5,6,7,8,8,9,9,9,9,9）
1.4* 顺序表扩展实验
非必做内容，有兴趣的同学选做，
<1>递增有序顺序表L1、L2，对2表进行合并，并使得合并后成为一个集合，集合的元素放回L1表中保存，要求时间性能最好。
<2>（递增有序）顺序表表示集合A、B，实现：
C=A∩B，C=A∪B，C=A-B
A=A∩B，A=A∪B，A=A-B
<3>（递增有序）顺序表表示集合A、B，判定A是否B的子集。
<4>(2011)（15 分）一个长度为L（L≥1）的升序序列S，处在第L/2个位置的数称为S 的中位数。例如，若序列S1=(11, 13, 15, 17, 19)，则S1 的中位数是15。两个序列的中位数是含它们所有元素的升序序列的中位数。例如，若S2=(2, 4, 6, 8, 20)，则S1 和S2 的中位数是11。
现有两个等长升序序列A 和B，试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，找出两个序列A 和B 的中位数。要求：
（1）给出算法的基本设计思想。
（2）根据设计思想，采用C 或C++语言描述算法，关键之处给出注释。
（3）说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。
1.5 运行结果截图
图2 测试（1）①
图3 测试（1）②
图4 测试（2）①
图5 测试（2）②
图6 测试（3）①
图7 测试（3）②
图8 测试（4）
图9 测试（5）①
图10 测试（5）②
图11 测试（6）①
图12 测试（6）②
图13 测试（6）③
图14 测试（7）①
图15 测试（7）②
图16 测试（7）③
StdAfx.h文件：
1 // stdafx.h : include file for standard system include files, 2 // or project specific include files that are used frequently, but 3 // are changed infrequently 4 // 5 6 #if !defined(AFX_STDAFX_H__D36E9D40_3BCB_4A85_9D48_AC876E7A2942__INCLUDED_) 7 #define AFX_STDAFX_H__D36E9D40_3BCB_4A85_9D48_AC876E7A2942__INCLUDED_ 8 9 #if _MSC_VER > 1000 10 #pragma once 11 #endif // _MSC_VER > 1000 12 13 #include <stdc++.h>//万能头文件，非常好用！我用的是VC6.0，里面没有； 14 //因此手动将codeblocks的 stdc++.h 文件导入到 D:\software\Microsoft Visual Studio\VC98\Include 中 15 16 typedef int elementType; 17 const int maxn = 10000+13; 18 using namespace std; 19 20 // TODO: reference additional headers your program requires here 21 22 //{{AFX_INSERT_LOCATION}} 23 // Microsoft Visual C++ will insert additional declarations immediately before the previous line. 24 25 #endif // !defined(AFX_STDAFX_H__D36E9D40_3BCB_4A85_9D48_AC876E7A2942__INCLUDED_Code
1 // stdafx.h : include file for standard system include files, 2 // or project specific include files that are used frequently, but 3 // are changed infrequently 4 // 5 6 #if !defined(AFX_STDAFX_H__D36E9D40_3BCB_4A85_9D48_AC876E7A2942__INCLUDED_) 7 #define AFX_STDAFX_H__D36E9D40_3BCB_4A85_9D48_AC876E7A2942__INCLUDED_ 8 9 #if _MSC_VER > 1000 10 #pragma once 11 #endif // _MSC_VER > 1000 12 13 #include <stdc++.h>//万能头文件，非常好用！我用的是VC6.0，里面没有； 14 //因此手动将codeblocks的 stdc++.h 文件导入到 D:\software\Microsoft Visual Studio\VC98\Include 中 15 16 typedef int elementType; 17 const int maxn = 10000+13; 18 using namespace std; 19 20 // TODO: reference additional headers your program requires here 21 22 //{{AFX_INSERT_LOCATION}} 23 // Microsoft Visual C++ will insert additional declarations immediately before the previous line. 24 25 #endif // !defined(AFX_STDAFX_H__D36E9D40_3BCB_4A85_9D48_AC876E7A2942__INCLUDED_)
SeqList1.h文件：
// SeqList1.h: interface for the SeqList class. // ////////////////////////////////////////////////////////////////////// #if !defined(AFX_SEQLIST1_H__5F69CE41_7D8B_4396_BAAE_F849B1FD54D1__INCLUDED_) #define AFX_SEQLIST1_H__5F69CE41_7D8B_4396_BAAE_F849B1FD54D1__INCLUDED_ #if _MSC_VER > 1000 #pragma once #endif // _MSC_VER > 1000 class SeqList { public: SeqList(); virtual ~SeqList(); void printList(); int Length(); int locate( elementType value );//返回第一个值对value的位置，没有则返回-1 bool isEmpty();//判空 bool isFull();//判满 bool getElement( int pos, elementType& value );//获取pos位置的值 bool insertList( int pos, elementType value );//在pos位置前插入value值 bool insertList_1( elementType value );//在尾部插入value值 bool deleteListNode( int pos, elementType& value );//按位置删除元素 bool deleteListNode_1( int value );//按值删除元素 bool deleteListNode_2( int value );//按值删除所有对应元素 private: elementType Arr[maxn];//存放表元素的数组 size_t listSize;//记录当前顺序表的大小 }; #endif // !defined(AFX_SEQLIST1_H__5F69CE41_7D8B_4396_BAAE_F849B1FD54D1__INCLUDED_)
SeqList1.cpp文件：
1 // SeqList1.cpp: implementation of the SeqList class. 2 // 3 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 4 5 #include "stdafx.h" 6 #include "SeqList1.h" 7 8 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 9 // Construction/Destruction 10 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 11 12 SeqList::SeqList() 13 { 14 listSize = 0; 15 } 16 17 SeqList::~SeqList() 18 { 19 cout << this << " 顺序表已销毁！" << endl; 20 } 21 22 void SeqList::printList() 23 { 24 int column = 0; 25 for( int i = 0; i < listSize; i ++ ) 26 { 27 cout<< setiosflags(ios::left) << setw(5) << Arr[i] << " "; 28 if( ++ column % 10 == 0 ) 29 cout << endl; 30 } 31 cout << endl; 32 } 33 34 int SeqList::Length() 35 { 36 return listSize; 37 } 38 39 int SeqList::locate( elementType value ) 40 { 41 for( int i = 0; i < listSize; i ++ ) 42 if( Arr[i] == value ) 43 return i + 1; 44 return -1; 45 } 46 47 bool SeqList::isEmpty() 48 { 49 return listSize == 0; 50 } 51 52 bool SeqList::isFull() 53 { 54 return listSize == maxn; 55 } 56 57 bool SeqList::insertList( int pos, elementType value ) 58 { 59 if( isFull() ) 60 { 61 cout << "顺序表已满！插入失败！" << endl; 62 return false; 63 } 64 if( pos > listSize ) 65 { 66 cout << "插入位置超过当前顺序表容量！插入失败！" << endl; 67 return false; 68 } 69 if( pos <= 0 ) 70 { 71 cout << "插入位置必须大于0！插入失败！" << endl; 72 return false; 73 } 74 for( int i = listSize - 1; i >= pos - 1; i -- ) 75 Arr[ i + 1 ] = Arr[i]; 76 Arr[ pos - 1 ] = value; 77 listSize ++;//一定不能少！ 78 return true;//一定不能少！ 79 } 80 81 bool SeqList::insertList_1( elementType value ) 82 { 83 if( isFull() ) 84 { 85 cout << "顺序表已满！插入失败！" << endl; 86 return false; 87 } 88 Arr[ listSize ++ ] = value; 89 return true;//一定不能少！ 90 } 91 92 bool SeqList::deleteListNode( int pos, elementType& value ) 93 { 94 if( isEmpty() ) 95 { 96 cout << "顺序表为空！删除失败！" << endl; 97 return false; 98 } 99 if( pos > listSize ) 100 { 101 cout << "删除位置大于表长！删除失败！" << endl; 102 return false; 103 } 104 value = Arr[ pos - 1 ]; 105 for( int i = pos; i < listSize - 1; i ++ ) 106 Arr[ i - 1 ] = Arr[i]; 107 listSize --;//一定不能少！ 108 return true;//一定不能少！ 109 } 110 111 bool SeqList::deleteListNode_1( int value ) 112 { 113 if( isEmpty() ) 114 { 115 cout << "顺序表为空！删除失败！" << endl; 116 return false; 117 } 118 if( locate(value) == -1 ) 119 { 120 cout << "表中无此元素！删除失败！" << endl; 121 return false; 122 } 123 int index = locate(value); 124 for( int i = index - 1; i < listSize; i ++ ) 125 Arr[i] = Arr[ i + 1 ]; 126 listSize --;//一定不能少！否则会出现已失效的位置仍占有先前元素的错误！ 127 return true;//一定不能少！ 128 /*精简版如下！ 129 void delete(int A[],int key,int& n) 130 { 131 int i,j; 132 for(i=0;i<n&&A[i]-key;i++); //查找key值元素 133 if(i>=n) 134 cout<<"not found"<<endl; 135 else 136 { 137 for(j=i;j<n-1;A[j]=A[j+1],j++);//若找到，将该元素后边的值向前覆盖 138 --n;//数组长度减1 139 } 140 } 141 --------------------- 142 作者：castle_kao 143 来源：CSDN 144 原文：https://blog.csdn.net/castle_kao/article/details/53487610?utm_source=copy 145 版权声明：本文为博主原创文章，转载请附上博文链接！ 146 */ 147 } 148 149 bool SeqList::deleteListNode_2( int value ) 150 { 151 if( isEmpty() ) 152 { 153 cout << "顺序表为空！删除失败！" << endl; 154 return false; 155 } 156 if( locate(value) == -1 ) 157 { 158 cout << "表中无此元素！删除失败！" << endl; 159 return false; 160 } 161 int cnt = 0; 162 for( int i = 0; i < listSize; i ++ ) 163 if( Arr[i] == value ) 164 cnt ++; 165 while( cnt -- ) 166 { 167 int pos = locate(value), data; 168 deleteListNode( pos, data ); 169 } 170 return true; 171 }
SeqList.cpp（测试函数）文件：
1 // SeqList.cpp : Defines the entry point for the console application. 2 // 3 4 #include "stdafx.h" 5 #include "SeqList1.h" 6 7 int main(int argc, char* argv[]) 8 { 9 ios::sync_with_stdio(false); 10 freopen( "x1.in", "r", stdin ); 11 //freopen( "x1.out", "w", stdout ); 12 //printf( "%d\n", (bool)-1 ); 13 SeqList L1; 14 if( L1.isEmpty() ) 15 { 16 cout << "空表！" << endl; 17 } 18 int n; 19 cin >> n; 20 for( int i = 0; i < n; i ++ ) 21 { 22 int num; 23 cin >> num; 24 L1.insertList_1(num); 25 } 26 cout << "当前表长为：" << L1.Length() << endl; 27 L1.printList(); 28 L1.insertList( 5, -1 ); 29 cout << "当前表长为：" << L1.Length() << endl; 30 L1.printList(); 31 int data; 32 L1.deleteListNode( 4, data ); 33 cout << "值为 " << data << " 的元素已删除！" << endl; 34 35 36 L1.deleteListNode_1(6); 37 cout << L1.Length() << endl; 38 L1.printList(); 39 40 L1.deleteListNode_1(7); 41 cout << "当前表长为：" << L1.Length() << endl; 42 L1.printList(); 43 44 int delKey = 2; 45 L1.deleteListNode_2(delKey); 46 cout << "所有值为" << delKey << "元素删除后，" << "当前表长为：" << L1.Length() << endl; 47 L1.printList(); 48 49 SeqList L2; 50 if( L2.isEmpty() ) 51 { 52 cout << "空表！" << endl; 53 } 54 for( int j = 0; j < maxn; j ++ ) 55 { 56 L2.insertList_1( j + 1 ); 57 } 58 if( L2.isFull() ) 59 { 60 cout << "表满！" << endl; 61 } 62 cout << "当前表长为：" << L2.Length() << endl; 63 L2.printList();//改为 L1.printList(); 会有意想不到的效果！ 64 65 return 0; 66 }
图17 程序运行演示截图2
