【数据结构】线性表
线性表的头文件与储存结构:
#include<string.h> #include<malloc.h> /* malloc()等 */ #include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */ #include<stdlib.h> /* atoi() */ #include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */ /* 函数结果状态代码 */ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 /* 线性表的动态分配顺序存储结构 */ #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */ #define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */ typedef struct { ElemType *elem; /* 存储空间基址 */ int length; /* 当前长度 */ int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */ } SqList;
然后是线性表的一些操作
/* 顺序表示的线性表的基本操作(12个) */ Status InitList(SqList *L) { /* 操作结果:构造一个空的顺序线性表 */ (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!(*L).elem) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).length=0; /* 空表长度为0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */ return OK; } Status DestroyList(SqList *L) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:销毁顺序线性表L */ free((*L).elem); (*L).elem=NULL; (*L).length=0; (*L).listsize=0; return OK; } Status ClearList(SqList *L) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 */ (*L).length=0; return OK; } Status ListEmpty(SqList L) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:若L为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE */ if(L.length==0) return TRUE; else return FALSE; } int ListLength(SqList L) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */ return L.length; } Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果:用e返回L中第i个数据元素的值 */ if(i<1||i>L.length) exit(ERROR); *e=*(L.elem+i-1); return OK; } int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */ /* 操作结果:返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在,则返回值为0。 */ ElemType *p; int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */ p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */ while(i<=L.length&&!compare(*p++,e)) ++i; if(i<=L.length) return i; else return 0; } Status PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱, */ /* 否则操作失败,pre_e无定义 */ int i=2; ElemType *p=L.elem+1; while(i<=L.length&&*p!=cur_e) { p++; i++; } if(i>L.length) return INFEASIBLE; else { *pre_e=*--p; return OK; } } Status NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回它的后继, */ /* 否则操作失败,next_e无定义 */ int i=1; ElemType *p=L.elem; while(i<L.length&&*p!=cur_e) { i++; p++; } if(i==L.length) return INFEASIBLE; else { *next_e=*++p; return OK; } } Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)+1 */ /* 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加1 */ ElemType *newbase,*q,*p; if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */ return ERROR; if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */ } q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */ for(p=(*L).elem+(*L).length-1; p>=q; --p) /* 插入位置及之后的元素右移 */ *(p+1)=*p; *q=e; /* 插入e */ ++(*L).length; /* 表长增1 */ return OK; } Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果:删除L的第i个数据元素,并用e返回其值,L的长度减1 */ ElemType *p,*q; if(i<1||i>(*L).length) /* i值不合法 */ return ERROR; p=(*L).elem+i-1; /* p为被删除元素的位置 */ *e=*p; /* 被删除元素的值赋给e */ q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */ for(++p; p<=q; ++p) /* 被删除元素之后的元素左移 */ *(p-1)=*p; (*L).length--; /* 表长减1 */ return OK; } Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*)) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败,则操作失败 */ /* vi()的形参加'&',表明可通过调用vi()改变元素的值 */ ElemType *p; int i; p=L.elem; for(i=1; i<=L.length; i++) vi(p++); printf("\n"); return OK; }
然后是三道线性表的题目,其实也就是直接使用模板而已,虽然前两道可以使用数组简单实现,但是为了熟悉线性表的使用,所以还是用线性表的相关操作来完成
HNCU1323
http://hncu.acmclub.com/index.php?app=problem_title&id=111&problem_id=1323
#include<string.h> #include<malloc.h> /* malloc()等 */ #include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */ #include<stdlib.h> /* atoi() */ #include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */ #define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */ typedef int ElemType; typedef int Status; typedef int Boolean; typedef struct { ElemType *elem; /* 存储空间基址 */ int length; /* 当前长度 */ int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */ } SqList; Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */ { /* 操作结果:构造一个空的顺序线性表 */ (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!(*L).elem) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).length=0; /* 空表长度为0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */ return OK; } Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */ { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)+1 */ /* 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加1 */ ElemType *newbase,*q,*p; if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */ return ERROR; if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */ } q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */ for(p=(*L).elem+(*L).length-1; p>=q; --p) /* 插入位置及之后的元素右移 */ *(p+1)=*p; *q=e; /* 插入e */ ++(*L).length; /* 表长增1 */ return OK; } Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*)) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败,则操作失败 */ /* vi()的形参加'&',表明可通过调用vi()改变元素的值 */ ElemType *p; int i; p=L.elem; for(i=1; i<=L.length; i++) { if(i!=1) printf(" "); vi(p++); } printf("\n"); return OK; } int ListLength(SqList L) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */ return L.length; } Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果:用e返回L中第i个数据元素的值 */ if(i<1||i>L.length) exit(ERROR); *e=*(L.elem+i-1); return OK; } int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */ /* 操作结果:返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在,则返回值为0。算法2.6 */ ElemType *p; int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */ p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */ while(i<=L.length&&!compare(*p++,e)) ++i; if(i<=L.length) return i; else return 0; } Status equal(ElemType c1,ElemType c2) { /* 判断是否相等的函数,Union()用到 */ if(c1==c2) return TRUE; else return FALSE; } void print(ElemType *c) { printf("%d",*c); } void Union(SqList *La,SqList Lb) /* 算法2.1 */ { /* 将所有在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中 */ ElemType e; int La_len,Lb_len; int i; La_len=ListLength(*La); /* 求线性表的长度 */ Lb_len=ListLength(Lb); for(i=1; i<=Lb_len; i++) { GetElem(Lb,i,&e); /* 取Lb中第i个数据元素赋给e */ if(!LocateElem(*La,e,equal)) /* La中不存在和e相同的元素,则插入之 */ ListInsert(La,++La_len,e); ListTraverse(*La,print); } } int main() { int n,m,a[105],b[105],cas = 0; while(~scanf("%d",&n)) { int j; if(cas++) printf("\n"); for(j = 0; j<n; j++) scanf("%d",&a[j]); scanf("%d",&m); for(j = 0; j<m; j++) scanf("%d",&b[j]); SqList La,Lb; InitList(&La); for(j=0; j<n; j++) ListInsert(&La,j+1,a[j]); InitList(&Lb); for(j=0; j<m; j++) ListInsert(&Lb,j+1,b[j]); ListTraverse(La,print); ListTraverse(Lb,print); Union(&La,Lb); } return 0; }
HNCU1324
http://hncu.acmclub.com/index.php?app=problem_title&id=111&problem_id=1324
#include<string.h> #include<malloc.h> /* malloc()等 */ #include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */ #include<stdlib.h> /* atoi() */ #include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */ #define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */ typedef int ElemType; typedef int Status; typedef int Boolean; typedef struct { ElemType *elem; /* 存储空间基址 */ int length; /* 当前长度 */ int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */ } SqList; Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */ { /* 操作结果:构造一个空的顺序线性表 */ (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!(*L).elem) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).length=0; /* 空表长度为0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */ return OK; } Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */ { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)+1 */ /* 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加1 */ ElemType *newbase,*q,*p; if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */ return ERROR; if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */ } q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */ for(p=(*L).elem+(*L).length-1; p>=q; --p) /* 插入位置及之后的元素右移 */ *(p+1)=*p; *q=e; /* 插入e */ ++(*L).length; /* 表长增1 */ return OK; } Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*)) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败,则操作失败 */ /* vi()的形参加'&',表明可通过调用vi()改变元素的值 */ ElemType *p; int i; p=L.elem; for(i=1; i<=L.length; i++) { if(i!=1) printf(" "); vi(p++); } printf("\n"); return OK; } int ListLength(SqList L) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */ return L.length; } Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果:用e返回L中第i个数据元素的值 */ if(i<1||i>L.length) exit(ERROR); *e=*(L.elem+i-1); return OK; } void print(ElemType *c) { printf("%d",*c); } void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList *Lc) /* 算法2.2 */ { /* 已知线性表La和Lb中的数据元素按值非递减排列。 */ /* 归并La和Lb得到新的线性表Lc,Lc的数据元素也按值非递减排列 */ int i=1,j=1,k=0; int La_len,Lb_len; ElemType ai,bj; InitList(Lc); /* 创建空表Lc */ La_len=ListLength(La); Lb_len=ListLength(Lb); while(i<=La_len&&j<=Lb_len) /* 表La和表Lb均非空 */ { GetElem(La,i,&ai); GetElem(Lb,j,&bj); if(ai<=bj) { ListInsert(Lc,++k,ai); ++i; } else { ListInsert(Lc,++k,bj); ++j; } } while(i<=La_len) /* 表La非空且表Lb空 */ { GetElem(La,i++,&ai); ListInsert(Lc,++k,ai); } while(j<=Lb_len) /* 表Lb非空且表La空 */ { GetElem(Lb,j++,&bj); ListInsert(Lc,++k,bj); } } int main() { int n,m,a[105],b[105],j; while(~scanf("%d",&n)) { int j; for(j = 0; j<n; j++) scanf("%d",&a[j]); scanf("%d",&m); for(j = 0; j<m; j++) scanf("%d",&b[j]); SqList La,Lb,Lc; InitList(&La); /* 创建空表La */ for(j=1; j<=n; j++) /* 在表La中插入n个元素 */ ListInsert(&La,j,a[j-1]); InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */ for(j=1; j<=m; j++) /* 在表Lb中插入m个元素 */ ListInsert(&Lb,j,b[j-1]); MergeList(La,Lb,&Lc); /* 输出表Lc的内容 */ ListTraverse(Lc,print); } return 0; }
HNCU1325:
http://hncu.acmclub.com/index.php?app=problem_title&id=111&problem_id=1325
#include<string.h> #include<malloc.h> /* malloc()等 */ #include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */ #include<stdlib.h> /* atoi() */ #include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */ #define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */ typedef int Status; typedef int Boolean; typedef struct { char name[100]; } ElemType; typedef struct { ElemType *elem; /* 存储空间基址 */ int length; /* 当前长度 */ int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */ } SqList; Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */ { /* 操作结果:构造一个空的顺序线性表 */ (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!(*L).elem) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).length=0; /* 空表长度为0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */ return OK; } Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */ { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)+1 */ /* 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加1 */ ElemType *newbase,*q,*p; if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */ return ERROR; if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */ } q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */ for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p>=q;--p) /* 插入位置及之后的元素右移 */ *(p+1)=*p; *q=e; /* 插入e */ ++(*L).length; /* 表长增1 */ return OK; } Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) /* 算法2.5 */ { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果:删除L的第i个数据元素,并用e返回其值,L的长度减1 */ ElemType *p,*q; if(i<1||i>(*L).length) /* i值不合法 */ return ERROR; p=(*L).elem+i-1; /* p为被删除元素的位置 */ *e=*p; /* 被删除元素的值赋给e */ q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */ for(++p;p<=q;++p) /* 被删除元素之后的元素左移 */ *(p-1)=*p; (*L).length--; /* 表长减1 */ return OK; } int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) { /* 初始条件:顺序线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */ /* 操作结果:返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在,则返回值为0。算法2.6 */ ElemType *p; int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */ p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */ while(i<=L.length&&!compare(*p++,e)) ++i; if(i<=L.length) return i; else return 0; } void ListShow(SqList L) { int i; for(i = 0; i<L.length; i++) { if(i) printf(" "); printf("%s",L.elem[i].name); } printf("\n"); } Status cmp(ElemType e1,ElemType e2) { return (Status)!strcmp(e1.name,e2.name); } int main() { SqList namelist; InitList(&namelist); char strInstruct[10]; int pos; ElemType e; while(~scanf("%s",strInstruct)) { if(!strcmp(strInstruct,"insert")) { scanf("%d%s",&pos,e.name); ListInsert(&namelist,pos,e); } else if(!strcmp(strInstruct,"show")) { ListShow(namelist); } else if(!strcmp(strInstruct,"delete")) { scanf("%s",e.name); pos = LocateElem(namelist,e,cmp); ListDelete(&namelist,pos,&e); } else if(!strcmp(strInstruct,"search")) { scanf("%s",e.name); printf("%d\n",LocateElem(namelist,e,cmp)); } } return 0; }