顺序表和链表
一、数据结构绪论基本概念
1.名词解释：
数据：对客观事物的符号表示
数据元素：数据的基本单位，可由若干个数据项组成
数据项：数据的不可分割的最小单位
数据对象：性质相同的数据元素的集合，是数据的子集
数据结构：相互之间存在特定关系的数据元素的集合（关系描述数据元素之间的逻辑关系）
物理结构（存储结构）：数据结构在计算机中的表示
数据类型：一个值的集合和定义在值集上的一组操作的总称
抽象数据类型：一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作
2.算法的5个重要特性
有穷性、确定性、可行性、输入（有零个或多个）、输出（有一个或多个）
二、顺序表
1. 线性表的顺序表示及实现
问题1：线性表的长度（length）和分配的存储容量（listsize）的关系
当前长度是线性表元素的个数
存储容量是线性表能存放的元素的个数，以sizeof(ElemType)为单位
问题2：realloc函数的用法
函数声明void *realloc(void *ptr, size_t size)
指针指向需要重新分配内存的内存块
size为内存块新的大小
问题3：L->elem[i]写法的意思
malloc分配了一块内存空间，用指针进行访问，L->elem[i]即访问L->elem+i元素
问题4：for(int j=L->length-1;j>=i-1;j--)
元素下标从0开始，第一个元素下标为0
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
//动态分配顺序表存储结构
#define LIST_INIT_SIZE 80 //线性表存储空间的初始分配量
#define INCREMENT 10 //分配溢出时，线性表存储空间的增量
#define ERROR 0
#define OK 1
typedef int Elemtype; //定义线性表元素的类型
typedef struct SqList{
Elemtype *elem; //线性表的基址
int length; //线性表的长度
int listsize; //当前分配的线性表存储容量
}SqList;
int InitList_Sq(SqList *L); //初始化线性表
int CreatList_Sq(SqList *L,int n); //构造长度为n的线性表
int ListInsert_Sq(SqList *L,int i,Elemtype e); //在第i个元素前插入一个元素e
int ListDelete_Sq(SqList *L,int i); //删除第i个元素
int ListLocate_Sq(SqList *L,Elemtype e); //查找与e相等的元素
int PrintList_Sq(SqList *L);
int InitList_Sq(SqList *L){
//构造一个新的线性表
L->elem = (Elemtype*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(Elemtype)); //分配空间
if(!L->elem) //分配空间失败
return ERROR;
L->length = 0; //线性表的初始长度为0
L->listsize = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}
int CreatList_Sq(SqList *L,int n){
//构造长度为n的线性表
Elemtype e;
for(int i=0;i<n;i++){
printf("输入第%d个元素:\n",i+1);
scanf("%d",&e);
if(!ListInsert_Sq(L,i+1,e)) //插入元素失败
return ERROR;
}
return OK;
}
int ListInsert_Sq(SqList *L,int i,Elemtype e){
//在第i个元素前插入一个元素e
if(i<1 || i>L->length+1){//i的值不合法
return ERROR;
}
if(L->length >= L->listsize){ //存储空间已满，需要重新分配
L->elem = (Elemtype*)realloc(L->elem, (LIST_INIT_SIZE + INCREMENT)*sizeof(Elemtype));
if(!L->elem){
return ERROR;
}
L->listsize = LIST_INIT_SIZE + INCREMENT;
}
//将插入位置及之后的元素后移，从最后一个元素开始后移
for(int j=L->length-1;j>=i-1;j--){
L->elem[j+1] = L->elem[j];
}
L->elem[i-1]=e; //将e插在第i个位置
L->length++; //线性表的长度加1
return OK;
}
int ListDelete_Sq(SqList *L,int i){
//删除第i个元素
if(i<1 || i>L->length+1){//i的值不合法
return ERROR;
}
//将要删除元素后面的元素前移
for(int j=i-1;j<=L->length-1;j++){
L->elem[j] = L->elem[j+1];
}
L->length--; //线性表的长度减1
return OK;
}
int PrintList_Sq(SqList *L){
for(int i=1;i<=L->length;i++)
printf("%5d",L->elem[i-1]);
return OK;
}
int ListLocate_Sq(SqList *L,Elemtype e){
//在线性表中查找指定元素，返回元素位序
int i=1;
while(i<=L->length && L->elem[i-1]!=e){
i++;
}
if(i<=L->length){
return i+1;
}
else
return -1;
}
int main(){
SqList sl;
int n,e,k;
printf("输入顺序表元素的个数:\n");
scanf("%d",&n);
if(n>0)
{
printf("\n1-Creat\n");
InitList_Sq(&sl);
CreatList_Sq(&sl,n);
printf("\n2-Insert\n");
printf("输入要插入的元素和插入位置:\n");
scanf("%d %d",&e,&k);
ListInsert_Sq(&sl,k,e);
PrintList_Sq(&sl);
printf("\n3-Delete\n");
printf("输入要删除的元素的位置:\n");
scanf("%d",&k);
ListDelete_Sq(&sl,k);
PrintList_Sq(&sl);
}
else{
printf("ERROR");
}
return 0;
}
三、线性表的单链表存储
头指针：头指针指向链表中第一个结点存储位置
头结点：第一个结点前，附设的一个结点
问题1:取第i个元素，第i个元素不存在if(!p || j>i)
p指向第1个元素，j=1，p与j保持同步（即p指向链表中第j个元素）
i的值不合法，即第i个元素不存在（i小于1或者大于表长）
问题2：删除第i个元素，循环终止条件
j从0开始？
Linklist p=L; int j=0; while(p->next && j<i-1)
寻找第i个元素，p指向ai的前驱
问题3：初始化、创建、销毁链表时，形参是二级指针
头结点的指针是结构指针，需要改变头结点指针的地方，函数形参为二级指针，即指向头指针的指针。
参考博客：https://blog.csdn.net/sinat_38486449/article/details/80275613
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef int Elemtype;
typedef struct LNode{
Elemtype data;
struct LNode* next;
}LNode,*Linklist;
int CreatList_L(Linklist *L,int n); //构造长度为n的链表
int GetElem_L(Linklist L,int i,Elemtype *e); //取第i个元素,赋值给e
int ListInsert_L(Linklist L,int i,Elemtype e); //在第i个位置之前插入e
int ListDelete_L(Linklist L,int i); //删除第i个位置的元素
void Print_L(Linklist L);
int CreatList_L(Linklist *L,int n){
*L = (Linklist)malloc(sizeof(LNode));
(*L)->next = NULL;
Linklist p;
for(int i=n;i>0;--i){
p = (Linklist)malloc(sizeof(LNode));
printf("请输入第%d个元素\n",n-i+1);
scanf("%d",&p->data);
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p;
}
return OK;
}
int GetElem_L(Linklist L,int i,Elemtype *e){
//L为指向带头结点的头指针
Linklist p=L->next; //p指向第一个结点，寻找第i个元素
int j=1; //j为计数器，p与j同步
while(p && j<i){ //循环终止条件p指向第i个元素或p为空
p = p->next;
j++;
}
if(!p || j>i) //第i个元素不存在
return ERROR;
e = p->data; ///取第i个元素
return OK;
}
int ListInsert_L(Linklist L,int i,Elemtype e){
Linklist p=L,s;
int j=0;
while(p && j<i-1){ //寻找第i-1个元素
p = p->next;
j++;
}
if(!p || j>i-1){ //i小于1或大于表长+1
return ERROR;
}
s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode)); //生成新结点
s->data = e;
s->next = p->next;
p->next = s;
return OK;
}
int ListDelete_L(Linklist L,int i){
Linklist p=L,q;
int j=0;
while(p->next && j<i-1){
p = p->next;
j++;
}
if(!(p->next) || j>i-1)
return ERROR;
q = p->next;
p->next = q->next;
free(q);
return OK;
}
void Print_L(Linklist L){
Linklist p;
p = L->next;
while(p!=NULL){
printf("%5d",p->data);
p = p->next;
}
}
int main(){
Linklist ll=NULL;
int n,m,k;
printf("输入链表元素个数:\n");
scanf("%d",&n);
if(n>0){
printf("1-Creat");
CreatList_L(&ll,n);
Print_L(ll);
printf("\n2-Insert\n");
printf("输入要插入的元素和位置\n");
scanf("%d %d",&k,&m);
ListInsert_L(ll,m,k);
Print_L(ll);
printf("\n3-Delete\n");
printf("输入要删除元素的位置\n");
scanf("%d",&m);
ListDelete_L(ll,m);
printf("\nPrint\n");
Print_L(ll);
}
else
printf("ERROR");
return 0;
}
