C、C++線性表基本操作的詳細介紹
阿新 • • 發佈：2020-11-06
前言
線性表包括兩部分順序表和連結串列，是資料結構的基礎，在此主要就演算法進行分析和總結，作為記憶瞭解，未做具體實現。
提示：以下是本篇文章正文內容，下面案例可供參考
一、順序表
#define LISST_INIT_SIZE 100 #define LISTINCREMENT 10 #define OK 0 #define OVERFLOW 1 typedef int ElemType; typedef int Status;
1、定義
typedef struct{
int* elem; //定義儲存基地址
int length; //當前順序表長度
int listsize; //當前分配的大小
}SqList;
2、初始化構建
Status InitList_Sq(SqList &l){
L.elem =(ElemType *)malloc(LISST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
if(!L.elem)
exit(OVERFLOW);
L.length=0;
L.listsize=LISST_INIT_SIZE;
return OK;
3、插入操作
在第i的位置插入元素e
1、演算法解釋
- 檢查i的合法性
- 檢查儲存空間
- 標記插入位置
- 將插入位置後面的元素依次向下移動一位（注意從後往前依次移動，以移動位置小於插入位置結束迴圈）
2、演算法實現
Status LIstInsert_Sq(Sqlist &L,int i,ElemType e){
SqList *newbase,*p,*q;
//在第i個位子插入元素e
if(i<1||i>L.length+1)
return ERROR;
//分配儲存空間
if(L.length>L.listsize){
newbase=(ElemType *)realloc(l.elem,(Listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ELemType);
if(!newbase)
exit(OVERFLOW);
L.elem=newbase;
L.listsize+=LISTINCREMENT;
}
//記錄插入位置
q=&L.elem[i-1];
for(p=L.elem[length-1];q<=p;p--)
{
*(p+1)=*p
}
*p=e;
L.length++;//更新表長
return OK;
}
4、刪除操作
在第i的位置插入元素e
1、演算法解釋
- 檢查i的合法性
- 記錄刪除的位子
- 找到刪除元素並賦值給e
- 被刪除元素後面的元素都想上移動一位（找到表尾元素，以移動位子地址大於表尾地址結束迴圈）
2、演算法實現
Status LIstDelete_Sq(Sqlist &L,ElemType &e){
SqList *p,*q;
//在第i個位子刪除元素
if(i<1||i>L.length+1)
return ERROR;
//記錄刪除位置
p=&L.elem[i-1];
e=*p;
//表尾元素
q=&L.elem[L.length-1];
for(++p;p<=q;p++)
{
*(p-1)=*p;
}
L.length--;//更新表長
return OK;
}
5、合併操作
已知La和Lb的元素按照非遞減的順序排列歸併為Lc也為按值非遞減排列
1、演算法解釋
- 記錄La、Lb的操作地址
- 計算Lc的長度併為其分配空間
- 記錄La、Lb的表尾位置
- 合併-比較兩個表的元素，值較小的存入Lc（注意：以任意一表完全存入Lc結束迴圈）
- 檢查La、Lb是否還有剩餘元素，如果有剩餘依次存入Lc
2、演算法實現
void MergeList_Sq(SqList La,SqList Lb,SqList &Lc){
//分別記錄La、Lb的當前操作地址
SqList *pa,*pb,*pc,*pa_last,*pb_last;
pa=La.elem;
pb=Lb.elem;
Lc.listsize=La.length+Lb.length;
pc=Lc.elem=(ElemType *)mallod(Lc.listsize*sizeof(ElemType);
if(!pc){
exit(OVERFLOW);//分配失敗
}
//記錄順序表尾的地址
pa_last=La.elem+La.length-1;
pb_last=Lb.elem+Lb.length-1;
while(pa<pa_last&&pb<pb_last){
if(*pa<*pb)
{
//*pc++=*pa++;
*pc=*pa
pc++;
pa++;
}
else
{
//*pc++=*pb++;
*pc=*pb;
pc++;
pb++;
}
while(pa<pa_last)
{
*pc++=*pa++;
}
while(pb<pb_last)
{
*pc++=*pb++;
}
}
二、連結串列
#define OK 0 #define OVERFLOW 1 typedef int ElemType; typedef int Status;
1.單鏈表
1、定義
typedef int ElemType;
typedef struct LNode{
ElemType date;
struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;
2、插入
在帶頭結點L中的第i個位置之前插入e
1、演算法解釋
- 找到第i-1個結點記錄為P
- 判斷是否找到該結點
- 生成新結點S賦值進行插入L中
2、演算法實現
status ListInsert(LinkList &l,int i;ElemType e){
LinkList p=L,S;
int j=0;
while(p&&j<i-1){
p=p->next;
j++;
}
if(!p||j>i-1)
return ERROR;
//生成新節點
S=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
S->date=e;
S->next=p->next;
p->next=S;
return OK;
}
3、刪除
在帶頭結點的單鏈表L中刪除第i個元素，並返回e
1、演算法解釋
- 記錄頭結點的位置
- 尋找第i個結點，並用p記錄其前驅
- 檢查刪除位置的合理性
- 記錄第i個結點，取其值賦值給e
- 將第i-1個結點指向i+1
- 釋放第i個結點
2、演算法實現
status ListDelete_L(LinkList &L,ElemType &e){
LinkList p=L,q;
int j=0;
while(p->next&&j<i-1){
p=p->next;
j++;
}
if(!(p-next)||j>i-1)
return ERROR;
q=p->next;
p->next=q->next;
e=q->date;
free(q);
return OK;
4、查詢
程式碼如下（示例）：找到第i個位置的元素，並賦值給e
1、演算法解釋
- 將p指向第一個結點
- 尋找第i個結點（以p為空或者j>i結束迴圈）
- 判斷是否找到結點i
- 取結點i的元素值
2、演算法實現
status GetElem_L(LinkList L,ElemType &e){
LinkList p;
int j=1;
p=L->next;
while(p&&j<i）{
p=p->next;
j++;
}
if(!p||j>i)
return ERROR;
e=p->data;
return OK;
}
5、合併有序連結串列
已知La、Lb按值非遞減 Lc也是按值非遞減（帶頭結點）
1、演算法解釋
- 更新Pa、Pb、Pc的初始化位置都指向第一個結點
- 以Pa、Pb都非空為條件，比較其儲存資料，較小的連線在Lc上，更新Pc和Pa（Pb）
- 插入剩餘結點
- 釋放未使用的空頭結點
2、演算法實現
void MergeList_L(LinkList &La,LinkList &Lb,LinkList &Lc){
//記錄結點
LinkList Pa,Pb,Pc;
Pa=La->next;
Pb=Lb->next;
Pc=Lc=La;
while(Pa&&Pb){
if(Pa->data<=Pb->data){
Pc->next=Pa;
Pc++;
Pa++;
}
else{
Pc->next=Pb;
Pc++;
Pb++;
}
}
Pc->next=pa? Pa:Pb;
free(Lb);
}
6、建立連結串列
輸入n個元素的值，建立帶頭結點的單鏈表L
1、逆位序（頭插法）
演算法思路
- 建立頭結點
- 迴圈插入結點
- 將新結點插入表頭的後面
- 更新表頭的next ##### 演算法實現
演算法實現
void GreateList_L(LinkList &L,int n){
//建立頭結點
LinkList L,P;
L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
L->next=NULL;
for(i=0;i<n;i++){
P=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
scanf("%d",&P->data);//以整型為例
P->next=L->next;
L->next=P;
}
}
2、順位序（尾插法）
演算法思路
- 建立頭結點
- 迴圈插入結點
- 將新結點插入表尾
- 記錄表尾位置並更新
演算法實現
void GreateList_L(LinkList &L,P;
L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
L->next=NULL;
Q=L;
for(i=0;i<n;i++){
P=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
scanf("%d",&P->data);//以整型為例
Q->next=P
Q=P;
}
q->next=NULL;
}
2.迴圈連結串列
與單鏈表類似，只是表尾結點的next指向了頭結點，迴圈條件為是否等於表頭元素，不再具體敘述！
3.雙向連結串列
1、定義
//定義一個雙向連結串列
typedef struct DuLNode{
ELemType data;//資料元素
struct DuLNode *prior;//前驅指標
struct DuLNode *next;//後繼指標
}DuLNode,*DuLinkList;
2、插入
在帶頭結點的雙向迴圈連結串列L中的第i個結點（P）之前插入結點S的元素e
演算法思路
- 檢查i的合法性（1<=i<=表長+1）
- 插入
演算法實現
S->data=e;//賦值 S-prior=p->prior； P->prior->next=S; S->next=P; P->prior=S;
3、刪除
在帶頭結點的雙向迴圈連結串列L中刪除第i個結點（P）並將其資料複製給元素e
演算法思路
- 檢查i的合法性（1<=i<=表長）
- 刪除
演算法實現
e=P->data; q=P; P->prior->next=P->next; P->next->prior=P->prior; free(q);//釋放結點P
總結
到此順序表和連結串列的基本操作演算法基本介紹完成，希望能對初學者有所幫助，後續會對資料結構後面的內容進行更新。更多相關C、C++線性表基本操作內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們！