数据结构基础——线性表的基本操作
数据结构基础——线性表的基本操作(纯基础)
基本结构
首先我们声明我们所使用的数据类型(也可不做此声明,后续的dataType换成你所用的类型即可)
typedef int dataType;
定义基本数据结构,数组or链表
//数组表示
typedef struct
{
vector<dataType> val; //vector定义
//或 dataType *val; //指针形式定义
int length;
}Array;
//链表形式
typedef struct node
{
dataType val;
struct node *next;
}Node;
typedef struct
{
Node *head;
int length;
}List;
后续的基本操作中我们也会对两种表示形式分别编写相关代码
线性表的创建(初始化)
由于在数组形式中,用vector定义的val和指针类型的val初始化时会有所区别,这里也分别进行介绍
这里我们用一个已经存有数据的数组去初始化我们的线性表
//L为线性表的引用,num是已有数据的数组,n为num中元素个数,且num中元素位置为0-n-1
//数组表示( vector<dataType> val; )
void InitArray(Array &L,dataType *num,int n)
{
int i;
L.val.resize(n);
L.length = n;
for(i=0;i<n;i++)
L.val[i] = num[i];
}
//数组表示( dataType *val; )
void InitArray(Array &L,dataType *num,int n)
{
int i;
L.val = new dataType[n];
L.length = n;
for(i=0;i<n;i++)
L.val[i] = num[i];
}
//链表形式,这里我们将头节点置空,仅作为一个标识
void InitList(List &L,dataType *num,int n)
{
int i;
L.length = n;
L.head = new Node;
Node *p = L.head;
for(i=0;i<n;i++)
{
p->next = new Node;
p = p->next;
p->val = num[i];
}
p->next = NULL; //链表的结束
}
线性表的显示
//数组表示
void ShowArray(Array &L)
{
int i;
for(i=0;i<L.length;i++)
cout << L.val[i] << ' ';
cout << endl;
}
//链表形式
void ShowList(List &L)
{
Node *p = L.head->next;
while(p)
{
cout << p->val << ' ';
p = p->next;
}
cout << endl;
}
数据插入
在对数组表示的线性表进行数据插入时,如果是用vector定义的数组,如果空间不够,我们可以动态分配空间,但对于指针定义的数组,就必须保证有足够空间放置插入的数据
//num为插入值,n为插入的位置,由于数组从0开始,实际插入位置为n-1
//数组表示( vector<dataType> val; )
void InsertData_array(Array &L,dataType num,int n)
{
int i;
L.length++;
L.val.reserve(L.length); //在空间不够时会补足空间
for(i=L.length-1;i>=n;i--)
L.val[i] = L.val[i-1];
L.val[i] = num;
}
//数组表示( dataType *val; )
void InsertData_array(Array &L,dataType num,int n)
{
//必须保证数组有足够的空间,不然会报错
int i;
L.length++;
for(i=L.length-1;i>=n;i--)
L.val[i] = L.val[i-1];
L.val[i] = num;
}
//链表形式
void InsertData_list(List &L,datetype num,int n)
{
int i = 0;
Node *p = L.head;
Node *temp = new Node;
temp->val = num;
L.length++;
while(p->next)
{
i++;
if(i==n)
{
temp->next = p->next;
p->next = temp;
break;
}
p = p->next;
}
if(n == L.length) //如果加在末尾
{
p->next = temp;
temp->next = NULL;
}
}
数据删除
查找指定元素并进行删除第一次出现的该元素,删除成功返回1,为找到该元素删除失败返回0
//数组表示
int DeleteData_array(Array &L,dataType num)
{
int i,j;
for(i=0;i<L.length;i++)
if(L.val[i]==num)
{
for(j=i;j<L.length-1;j++)
L.val[j] = L.val[j+1];
L.length--;
return 1;
}
return 0;
}
//链表形式
int DeleteData_list(List &L,dataType num)
{
Node *p = L.head;
Node *temp;
while(p->next)
{
if(p->next->val==num)
{
temp = p->next;
p->next = p->next->next;
delete temp;
L.length--;
return 1;
}
p = p->next;
}
return 0;
}
线性表的归并
对于数组表示的线性表来讲,将两个有序线性表归并到其中一个里,需要将其后的部分整体后移,会一定程度地增大时间复杂度,因此我们采取异地归并的策略,即将两个有序线性表归并到另一个线性表中;而对于链表形式做本地归并即可
//注意要保证存放结果的L有充足的空间
//数组表示
void MergeArray(Array &L1,Array &L2,Array &L)
{
int i=0,j=0,k=0;
while(i<L1.length&&j<L2.length)
{
if(L1.val[i]<=L2.val[j])
{
L.val[k] = L1.val[i];
i++;
k++;
}
else
{
L.val[k] = L2.val[j];
j++;
k++;
}
}
while(i<L1.length)
{
L.val[k] = L1.val[i];
i++;
k++;
}
while(j<L2.length)
{
L.val[k] = L2.val[j];
j++;
k++;
}
L.length = L1.length+L2.length;
}
//链表形式
//将L2和L1归并到L1中
void MergeList(List &L1,List L2)
{
Node *p = L1.head;
Node *temp;
while(p->next && L2.head->next)
{
if(p->next->val<=L2.head->next->val)
{
p = p->next;
}
else
{
temp = L2.head->next;
L2.head->next = L2.head->next->next;
temp->next = p->next;
p->next = temp;
}
}
if(L2.head->next)
{
p->next = L2.head->next;
L2.head->next =NULL;
}
L1.length+=L2.length;
}
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