线性表的顺序存储结构和实现
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等 */
#include<limits.h> /* INT_MAX等 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<io.h> /* eof() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
#include<process.h> /* exit() */
/* 函数结果状态代码 */
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
/* #define OVERFLOW -2 由于在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */
typedef int ElemType; //通过定义不同的类型来定义不同的存储类型
/*线性表的动态分配顺序存储结构 */
#define LIST_INIT_SIZE 100 /* 线性表存储空间的初始分配量 */
#define LISTINCREMENT 10 /* 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;
Status InitList(SqList *L);
Status DestroyList(SqList *L);
Status ClearList(SqList *L);
Status ListEmpty(SqList L);
int ListLength(SqList L);
Status GetElem(SqList L, int i, ElemType *e);
int LocateElem(SqList L, ElemType e, Status(*compare)(ElemType, ElemType));
Status PriorElem(SqList L, ElemType cur_e, ElemType *pre_e);
Status NextElem(SqList L, ElemType cur_e, ElemType *next_e);
Status ListInsert(SqList *L, int i, ElemType e);
Status ListDelete(SqList *L, int i, ElemType *e);
Status ListTraverse(SqList L, void(*vi)(ElemType *));
Status ListUnion(SqList *A, SqList B);//例2-1
void MergeList(SqList A, SqList B, SqList *C);
函数实现文件 ADT_SQ_Com.c
#include"head.h"
//线性链表的实现
/* 顺序表示的线性表(存储结构由c2-1.h定义)的基本操作(12个) */
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)
{
printf("存储空间非配失败！");
system("pause");
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,线性表中元素的个数n定义为线性表的长度，当n=0时称为空表
(*L).length = 0;
return OK;
}
Boolean 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。
若这种数据元素不存在，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 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) /* 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,添加分配
{
newbase = (ElemType *)realloc((*L).elem, ((*L).listsize + LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); //又一次分配内存
if (!newbase)
{
printf("又一次分配内存失败！");
exit(OVERFLOW); //存储分配失败
}
(*L).elem = newbase; //新基址
(*L).listsize += LISTINCREMENT; //添加存储容量
}
q = (*L).elem + i - 1; //q为插入元素位置
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;
}
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的每一个数据元素调用函数vi()。
一旦vi()失败。则操作失败, vi()的形參加'&'，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;
}
#include"head.h"
Status comp(ElemType c1, ElemType c2) /* 数据元素判定函数(平方关系) */
{
if (c1 == c2*c2)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
void visit(ElemType *c) /* ListTraverse()调用的函数(类型要一致) */
{
printf("%d ", *c);
}
void dbl(ElemType *c) /* ListTraverse()调用的还有一函数(元素值加倍) */
{
*c *= 2;
}
//例2-1， 两个线性表合并在一起，即求A=A U B；
Status ListUnion(SqList *A, SqList B)
{
//初始条件：已知线性表A和线性表B
//操作结果：将全部在线性表B但不在线性表A中的数据元素插入到线性表A中
int sB = ListLength(B);//线性表B的长度
int sA = ListLength(*A);//线性表A的长度
int i = 0;
int s = 0, s1 = 0;//返回状态值
ElemType e;
for (i = 1; i <= sB; i++)
{
s = GetElem(B, i, &e);
if (s != 0)
{
if (!LocateElem(*A, e, comp))
{
ListInsert(A, (sA + 1), e);
sA++;
}
}
else
return FALSE;
}
return OK;
}
//例2-2， 两个线性表合并在一起且非递减排序,线性表中的元素值可反复
void MergeList(SqList A, SqList B, SqList *C)
{
//初始条件：已知A和B中的数据元素按值非递减排列
//操作结果：归并A和B得到新的线性表C，C的数据元素也是按值非递减排列
int sA = 1, sB = 1, sC = 1;
ElemType e1, e2;
int A_Len = ListLength(A);
int B_Len = ListLength(B);
Status s = 0;
s = InitList(C);
while ((sA <= A_Len) && (sB <= B_Len))
{
GetElem(A, sA, &e1);
GetElem(B, sB, &e2);
if (e1 < e2)
{
ListInsert(C, sC, e1);
sA++;
}
else
{
ListInsert(C, sC, e2);
sB++;
}
sC++;
}
while (sA <= ListLength(A))
{
GetElem(A, sA, &e1);
ListInsert(C, sC, e1);
sA++;
sC++;
}
while (sB <= ListLength(B))
{
GetElem(B, sB, &e2);
ListInsert(C, sC, e2);
sC++;
sB++;
}
}
void main()
{
SqList L;
ElemType e, e0;
Status i;
int j, k;
i = InitList(&L);
printf("初始化L后：L.elem=%u\tL.length=%d \tL.listsize=%d\n", L.elem, L.length, L.listsize);
for (j = 1; j <= 5; j++)
i = ListInsert(&L, 1, j);
printf("在L的表头依次插入1～5后：*L.elem=");
for (j = 1; j <= 5; j++)
printf("%d ", *(L.elem + j - 1));
printf("\n");
printf("L.elem=%u\tL.length=%d\tL.listsize=%d\n", L.elem, L.length, L.listsize);
i = ListEmpty(L);
printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n", i);
i = ClearList(&L);
printf("清空L后：L.elem=%u\tL.length=%d\tL.listsize=%d\n", L.elem, L.length, L.listsize);
i = ListEmpty(L);
printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n", i);
for (j = 1; j <= 10; j++)
ListInsert(&L, j, j);
printf("在L的表尾依次插入1～10后：*L.elem=");
for (j = 1; j <= 10; j++)
printf("%d ", *(L.elem + j - 1));
printf("\n");
printf("L.elem=%u\tL.length=%d\tL.listsize=%d\n", L.elem, L.length, L.listsize);
ListInsert(&L, 1, 0);
printf("在L的表头插入0后：*L.elem=");
for (j = 1; j <= ListLength(L); j++) /* ListLength(L)为元素个数 */
printf("%d ", *(L.elem + j - 1));
printf("\n");
printf("L.elem=%u(有可能改变)\tL.length=%d(改变)\tL.listsize=%d(改变)\n", L.elem, L.length, L.listsize);
GetElem(L, 5, &e);
printf("第5个元素的值为：%d\n", e);
for (j = 3; j <= 4; j++)
{
k = LocateElem(L, j, comp);
if (k)
printf("第%d个元素的值为%d的平方\n", k, j);
else
printf("没有值为%d的平方的元素\n", j);
}
for (j = 1; j <= 2; j++) /* 測试头两个数据 */
{
GetElem(L, j, &e0); /* 把第j个数据赋给e0 */
i = PriorElem(L, e0, &e); /* 求e0的前驱 */
if (i == INFEASIBLE)
printf("元素%d无前驱\n", e0);
else
printf("元素%d的前驱为：%d\n", e0, e);
}
for (j = ListLength(L) - 1; j <= ListLength(L); j++) /* 最后两个数据 */
{
GetElem(L, j, &e0); /* 把第j个数据赋给e0 */
i = NextElem(L, e0, &e); /* 求e0的后继 */
if (i == INFEASIBLE)
printf("元素%d无后继\n", e0);
else
printf("元素%d的后继为：%d\n", e0, e);
}
k = ListLength(L); /* k为表长 */
for (j = k + 1; j >= k; j--)
{
i = ListDelete(&L, j, &e); /* 删除第j个数据 */
if (i == ERROR)
printf("删除第%d个数据失败\n", j);
else
printf("删除的元素值为：%d\n", e);
}
printf("依次输出L的元素：");
ListTraverse(L, visit); /* 依次对元素调用visit()，输出元素的值 */
printf("L的元素值加倍后：");
ListTraverse(L, dbl); /* 依次对元素调用dbl()。元素值乘2 */
ListTraverse(L, visit);
DestroyList(&L);
printf("销毁L后：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n", L.elem, L.length, L.listsize);
system("pause");
}
初始化L后：L.elem=5210680 L.length=0 L.listsize=100 在L的表头依次插入1～5后：*L.elem=5 4 3 2 1 L.elem=5210680 L.length=5 L.listsize=100 L是否空：i=0(1:是 0:否) 清空L后：L.elem=5210680 L.length=0 L.listsize=100 L是否空：i=1(1:是 0:否) 在L的表尾依次插入1～10后：*L.elem=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L.elem=5210680 L.length=10 L.listsize=100 在L的表头插入0后：*L.elem=0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L.elem=5210680(有可能改变) L.length=11(改变) L.listsize=100(改变) 第5个元素的值为：4 第1个元素的值为3的平方 第1个元素的值为4的平方 元素0无前驱 元素1的前驱为：0 元素9的后继为：10 元素10无后继 删除第12个数据失败 删除的元素值为：10 依次输出L的元素：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L的元素值加倍后： 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 销毁L后：L.elem=0 L.length=0 L.listsize=0 请按随意键继续. . .
