《数据结构》_2线性表

线性表定义

• 线性表是零个或多个数据元素构成的线性序列，是最基础、最常用的一种线性数据结构。

线性表的顺序存储结构和实现

线性表的顺式存储.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define ERROR 0
#define OK 1
#define Overflow 2//上溢
#define Underflow 3//下溢
#define NotPresent 4//元素不存在
#define Duplicate 5//有重复元素
typedef int EleType;
typedef struct//线性表的顺序表示
{
int n;//顺序表中数据元素的个数
int maxLength;//顺序表最大允许长度
ElemType *element;//自定义类型
}SeqList;

typedef int Status； //为了方便以后如果进行数据类型替换所进行的预先处理，是一种很成熟的做法。
Status Init(SeqList *L,int mSize)//initialize
{
  L->maxLength=mSize;
  L->n=0;
  L->element=malloc(sizeof(ElemType)*msize);//动态生成一维空间
  if(!L->element)
    return ERROR;
  return OK;
}
  
Status Find(SeqList L,int i,ElemType *x)//查找
{
    if(i<0||i>L.n-1)                      //此处体现了算法的健壮性
    return ERROR;//判断i是否越界
    *x=L.element[i];//取出elment[i]的值
    return OK;
}

Status Insert(SeqList *L,int i,ElemType x)
{
    int j;
    if(i<-1||i>L->n-1)//判断下标是否越界
    return ERROR;
    if(L->n==L->maxLength)//判断顺序表是否已经满了
    return ERROR;
    for(j=L->n-1;j>1;j--)
    L->element[j+1]=L->element[j];//从后往前移动元素
    L->element[i+1]=x;//将新元素放入下标为i+1的位置
    L->n=L->n+1;
    return OK;
}
/*
插入操作的平均次数为E=∑(n-i-1)/(n+1)=n/2,算法复杂度为O(n) 
*/
Status Delete(SeqList *L,int i)
{
    int j;
    if(i<0||i>L->n-1)//判断下标是否越界
    retyrn ERROR;
    if(!L->n)//判断顺序表是否为空
    return ERROR;
    for(j=i+1;j<L->n;j++)
    L->element[j+1]=L->element[j];//从前往后逐个前移
    L->n=L->n-1;       //顺序表元素的个数减1
    return OK;
}

/*
删除操作的平均次数为E=∑(n-i-1)/(n)=(n-1)/2,算法复杂度为O(n) 
*/

Status Output(SeqList L)//输出
 { 
    int j;
    if(!L.n)//判断顺序表是否为空
    return ERROR;
    for(j=0;j<=L.n-1;j++)
        printf("%d ",L.element[i]);
    return OK; 
 }
 Status Destroy(SeqList *L)//撤销 
{ (*L).n=0; 
(*L).maxLength=0;
 free((*L).element); 
}
 void main(){ 
   int i;
   SeqList list;
   Init(&list,10);
   for(i=0;i<9;i++)
      Insert(&list,i-1,i);
   Output(list);
   Delete(&list,0);
   Output(list);
   Destroy(&list); 
}

线性表的链式存储结构和实现

采用链式存储结构的线性表称为链表。链表有单链表、循环链表、双向链表、循环双向链表等多种类型。

线性表的链式存储.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define ERROR 0
#define OK 1
#define Overflow 2//上溢
#define Underflow 3//下溢
#define NotPresent 4//元素不存在
#define Duplicate 5//有重复元素
typedef int ElemType;
typedef int Status;
typedef struct Node
{
    ElemType element;//结点的数据域
    struct Node *link;//结点的指针域
}Node;
typedef struct
{
int n;//数据元素的个数
struct Node *first;//头指针
}SingleList;

Status Init(SingleList *L)//initialize
{
  L->first=NULL;
  L->n=0;
  return OK;
}
  
Status Find(SingleList L,int i,ElemType *x)//查找
{
    Node *p;
    int j;
    if(i<0||i>L.n-1)
    return ERROR;//判断i是否越界
    p=L.first;
    for(j=0;j<i;j++)p=p->link;//从头结点开始查找a
    *x=p->element;//取出ai的值
    return OK;
}

Status Insert(SingleList *L,int i,ElemType x)
{
    Node *p,*q;
    int j;
    if(i<-1||i>L->n-1)//判断下标是否越界
    return ERROR;
    p=L->first;
    for(j=0;j<i;j++)p=p->link;
    q=malloc(sizeof(Node));//生成新结点
    q->element=x;
    if(i>-1)
    {
        q->link=p->link;//新结点插在p结点之后
        p->link=q;
    }
    else
    {
        q->link=L->first;//插在头结点之前，成为新头结点
        L->first=q;
    }
    L->n=L->n+1;    
    return OK;
}

Status Delete(SingleList *L,int i)
{
    Node *p,*q;
    int j;
    if(!L->n)return ERROR;
    if(i<-1||i>L->n-1)//判断下标是否越界
    return ERROR;
    p=L->first;
    q=L->first;
    for(j=0;j<i;j++)q=q->link;
    if(i==0)
    L->first=L->first->link;//Delete head
    else{
        p=q->link;
        q->link=p->link;
    }
    free(p);
    L->n=L->n-1;
    return OK;
}

Status Output(SingleList L)//输出
{
    Node *p;
    if(!L.n)//判断顺序表是否为空
    return ERROR;
    p=L.first;
    while(p)
    {
        printf("%d ",p->element);
        p=p->link;
    }
            printf("\n");
    return OK;
}

Status Destroy(SingleList *L)//撤销
{
    Node *p;
    while (L->first)
    {
        p=L->first->link;//保存后继地址防止断链
        free(L->first);//释放
        L->first=p;
    }
    return OK;
}

void main(){
    int i;
    int x;
    SingleList list;
    Init(&list);
    for(i=0;i<9;i++)
    Insert(&list,i-1,i);
    Output(list);
   // Delete(&list,0);
    //Output(list);
    Find(list,6,&x);
    printf("%d ",x);
    Destroy(&list);
}

单链表的逆置.c

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  

typedef int ElemType;
typedef int Status;
typedef struct Node
{
    ElemType element;//结点的数据域
    struct Node *link;//结点的指针域
}Node;

typedef struct
{
int n;//数据元素的个数
struct Node *first;//头指针
}SingleList;
 

Node *CreatList(void)  
{  
    int val, i, n;  
    Node *head, *p, *q;  
  
    head = NULL;  
    printf("请输入元素个数:\n");  
    scanf("%d", &n);  
    printf("请输入%d个元素:\n",n);  
    for(i=0; i<n; ++i)  
    {     
        scanf("%d", &val);  
        p = (Node *)malloc(sizeof(Node));  
        p->element = val;  
        if(head==NULL)  
            q=head =p;  
        else  
        q->link = p;  
        q = p;  
    }  
    p->link = NULL;  
    return head;  
}  
  
  
//链表的逆置  
Node *ReverseList(Node *head)  
{  
    Node *p,*q,*r;  
  
    p=head;  
    q=r=NULL;  
  
    while(p)  
    {  
        q = p->link;  
        p->link = r;  
        r = p;  
        p = q;  
    }  
    return r;  
}  
  
  
//输出链表  
void Output(Node *head)  
{  
    Node *p;  
   
    p=head;  
    while(p)  
    {  
        printf("%d ",p->element);  
        p=p->link;  
    }  
    printf("\n");  
}  
  
  
int main(void)  
{  
    Node *head;  
    head = CreatList();  
    printf("链表逆置前的数据:\n");  
    Output(head);  
    head = ReverseList(head);  
    printf("链表逆置后的数据:\n");  
    Output(head);  
    return 0;  
}