线性表的顺序表示

线性表了有如下几个特征：

1．集合中必存在唯一的一个"第一个元素"；

2．集合中必存在唯一的一个"最后的元素"；

3．除最后元素之外，其它数据元素均有唯一的"后继"；

4．除第一元素之外，其它数据元素均有唯一的"前驱"。

 

线性表的顺序表示指的是用物理上的一段连续的地址来存储数据元素。

如果第一个元素的在内存上的地址为a1，每个元素占用的空间是l，那么第n个元素的地址就是a1+(n-1) x l。

 

数组描述的线性表顺序结构表示：

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

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INIT_SIZE 10        //初始化表长
#define INCREMENT_SIZE 5    //分配增量

typedef int Status;
typedef int Elemtype;

/*
 * 存储结构
 */
typedef struct
{
    Elemtype *elem;    //存储空间基址
    int length;        //当前长度
    int size;        //当前分配的表长大小
}SqList;

/*
 * 初始化一个空的线性表
 */
Status InitList(SqList *L)
{
    L->elem = (Elemtype *) malloc(INIT_SIZE * sizeof(Elemtype));
    if (!L->elem)
    {
        return ERROR;
    }
    L->length = 0;
    L->size = INIT_SIZE;
    return OK;
}

/*
 * 销毁线性表
 */
Status DestroyList(SqList *L)
{
    free(L->elem);
    L->length = 0;
    L->size = 0;
    return OK;
}

/*
 * 清空线性表
 */
Status ClearList(SqList *L)
{
    L->length = 0;
    return OK;
}

/*
 * 判断线性表是否为空
 */
Status isEmpty(const SqList L)
{
    if (0 == L.length)
    {
        return TRUE;
    }
    else
    {
        return FALSE;
    }
}

/*
 * 获取长度
 */
Status getLength(const SqList L)
{
    return L.length;
}

/*
 * 根据位置获取元素
 */
Status GetElem(const SqList L, int i, Elemtype *e)
{
    if (i < 1 || i > L.length)
    {
        return ERROR;
    }
    *e = L.elem[i-1];
    return OK;
}

/*
 * 比较两个元素是否相等
 */
Status compare(Elemtype e1, Elemtype e2)
{
    if (e1 == e2)
    {
        return 0;
    }
    else if (e1 < e2)
    {
        return -1;
    }
    else
    {
        return 1;
    }
}

/*
 * 查找元素
 */
Status FindElem(const SqList L, Elemtype e, Status (*compare)(Elemtype, Elemtype))
{
    int i;
    for (i = 0; i < L.length; i++)
    {
        if (!(*compare)(L.elem[i], e))
        {
            return i + 1;
        }
    }
    if (i >= L.length)
    {
        return ERROR;
    }
}

/*
 * 查找前驱元素
 */
Status PreElem(const SqList L, Elemtype cur_e, Elemtype *pre_e)
{
    int i;
    for (i = 0; i < L.length; i++)
    {
        if (cur_e == L.elem[i])
        {
            if (i != 0)
            {
                *pre_e = L.elem[i - 1];
            }
            else
            {
                return ERROR;
            }
        }
    }
    if (i >= L.length)
    {
        return ERROR;
    }
}

/*
 * 查找后继元素
 */
Status NextElem(const SqList L, Elemtype cur_e, Elemtype *next_e)
{
    int i;
    for (i = 0; i < L.length; i++)
    {
        if (cur_e == L.elem[i])
        {
            if (i < L.length - 1)
            {
                *next_e = L.elem[i + 1];
                return OK;
            }
            else
            {
                return ERROR;
            }
        }
    }
    if (i >= L.length)
    {
        return ERROR;
    }
}

/*
 * 插入元素
 */
Status InsertElem(SqList *L, int i, Elemtype e)
{
    Elemtype *new_ele;
    if (i < 1 || i > L->length + 1)
    {
        return ERROR;
    }
    if (L->length >= L->size)
    {
        new_ele = (Elemtype*) realloc(L->elem, (L->size + INCREMENT_SIZE) * sizeof(Elemtype));
        if (!new_ele)
        {
            return ERROR;
        }
        L->elem = new_ele;
        L->size += INCREMENT_SIZE;
    }
    Elemtype *p = &L->elem[i - 1];
    Elemtype *q = &L->elem[L->length - 1];
    for (; q >= p; q--)
    {
        *(q + 1) = *q;
    }
    *p = e;
    ++L->length;
    return OK;
}

/*
 * 删除元素并返回其值
 */
Status DeleteElem(SqList *L, int i, Elemtype *e)
{
    if (i < 1 || i > L->length)
    {
        return ERROR;
    }
    Elemtype *p = &L->elem[i - 1];
    *e = *p;
    for (; p < &L->elem[L->length]; p++)
    {
        *(p) = *(p + 1);
    }
    --L->length;
    return OK;
}

/*
 * 访问元素
 */
void visit(Elemtype e)
{
    printf("%d ", e);
}

/*
 * 遍历线性表
 */
Status TraverseList(const SqList L, void (*visit)(Elemtype))
{
    int i;
    for(i = 0; i < L.length; i++)
    {
        visit(L.elem[i]);
    }
    return OK;
}

/*
 * 主函数测试
 */
int main()
{
    SqList L;
    if (InitList(&L))
    {
        Elemtype e;
        printf("init_success\n");
        int i;
        for (i = 0; i < 10; i++)
        {
            InsertElem(&L, i + 1, i);
        }
        printf("length is %d\n", getLength(L));
        if (GetElem(L, 1, &e)) {
            printf("The first element is %d\n", e);
        }
        else
        {
            printf("element is not exist\n");        
        }
        if (isEmpty(L))
        {
            printf("list is empty\n");
        }
        else
        {
            printf("list is not empty\n");
        }
        printf("The 5 at %d\n", FindElem(L, 5, *compare));
        PreElem(L, 6, &e);
        printf("The 6's previous element is %d\n", e);
        NextElem(L, 6, &e);
        printf("The 6's next element is %d\n", e);
        DeleteElem(&L, 1, &e);
        printf("delete first element is %d\n", e);
        printf("list:");
        TraverseList(L,visit);
        if (DestroyList(&L))
        {
            printf("\ndestroy_success\n");
        }
    }
}