資料結構c語言版 嚴蔚敏 順序線性表12個基本操作及演算法的實現
阿新 • • 發佈：2018-12-11
標頭檔案：
c1.h （相關標頭檔案及函式結果狀態程式碼集合）
/* c1.h (程式名) */ #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() */ /* 函式結果狀態程式碼 */ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 /* #define OVERFLOW -2 因為在math.h中已定義OVERFLOW的值為3,故去掉此行 */ typedef int Status; /* Status是函式的型別,其值是函式結果狀態程式碼，如OK等 */ typedef int Boolean; /* Boolean是布林型別,其值是TRUE或FALSE */
c2-1.h （線性表的動態分配順序儲存結構）
/* c2-1.h 線性表的動態分配順序儲存結構 */
#define LIST_INIT_SIZE 10 /* 線性表儲存空間的初始分配量 */
#define LISTINCREMENT 2 /* 線性表儲存空間的分配增量 */
typedef struct
{
ElemType *elem; /* 儲存空間基址 */
int length; /* 當前長度 */
int listsize; /* 當前分配的儲存容量(以sizeof(ElemType)為單位) */
}SqList;
######################################################
呼叫函式：
bo2-1.c （順序線性表的12個基本操作）
注：以下操作都在一個.c檔案中
基本操作1（演算法2.3）：構造一個空的線性表L
Status InitList(SqList *L) /* 演算法2.3 */ { /* 操作結果：構造一個空的順序線性表 */ (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!(*L).elem) exit(OVERFLOW); /* 儲存分配失敗 */ (*L).length=0; /* 空表長度為0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始儲存容量 */ return OK; }
基本操作2：銷燬順序線性表L
Status DestroyList(SqList *L)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結果：銷燬順序線性表L */
free((*L).elem);
(*L).elem=NULL;
(*L).length=0;
(*L).listsize=0;
return OK;
}
基本操作3：重置順序線性表L為空表
Status ClearList(SqList *L)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結果：將L重置為空表 */
(*L).length=0;
return OK;
}
基本操作4：判斷當前順序線性表是否為空表
Status ListEmpty(SqList L)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結果：若L為空表，則返回TRUE，否則返回FALSE */
if(L.length==0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
基本操作5：計算當前順序線性表長度
int ListLength(SqList L)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結果：返回L中資料元素個數 */
return L.length;
}
基本操作6：用e返回順序線性表L中第i個數據元素的值
Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作結果：用e返回L中第i個數據元素的值 */
if(i<1||i>L.length)
exit(ERROR);
*e=*(L.elem+i-1);
return OK;
}
基本操作7 （演算法2.6）：返回順序線性表L中第1個與e滿足關係compare()的資料元素的位序
int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在，compare()是資料元素判定函式(滿足為1,否則為0) */
/* 操作結果：返回L中第1個與e滿足關係compare()的資料元素的位序。 */
/* 若這樣的資料元素不存在，則返回值為0。
ElemType *p;
int i=1; /* i的初值為第1個元素的位序 */
p=L.elem; /* p的初值為第1個元素的儲存位置 */
while(i<=L.length&&!(*compare)(*p++,e))
++i;
if(i<=L.length)
return i;
else
return 0;
}
基本操作8：用pre_e返回當前資料元素cur_e的前驅
Status PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
/* 操作結果：若cur_e是L的資料元素，且不是第一個，則用pre_e返回它的前驅， */
/* 否則操作失敗，pre_e無定義 */
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;
}
}
基本操作9：用next_e返回當前資料元素cur_e的後繼
Status NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
/* 操作結果：若cur_e是L的資料元素，且不是最後一個，則用next_e返回它的後繼， */
/* 否則操作失敗，next_e無定義 */
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;
}
}
基本操作10 （ 演算法2.4）：在順序線性表L中第i個位置之前插入新的資料元素e
Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1 */
/* 操作結果：在L中第i個位置之前插入新的資料元素e，L的長度加1 */
ElemType *newbase,*q,*p;
if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */
return ERROR;
if((*L).length>=(*L).listsize) /* 當前儲存空間已滿,增加分配 */
{
newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
if(!newbase)
exit(OVERFLOW); /* 儲存分配失敗 */
(*L).elem=newbase; /* 新基址 */
(*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加儲存容量 */
}
q=(*L).elem+i-1; /* q為插入位置 */
for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p>=q;--p) /* 插入位置及之後的元素右移 */
*(p+1)=*p;
*q=e; /* 插入e */
++(*L).length; /* 表長增1 */
return OK;
}
基本操作11 （ 演算法2.5）：刪除順序線性表L的第i個數據元素，並用e返回其值
Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e)
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作結果：刪除L的第i個數據元素，並用e返回其值，L的長度減1 */
ElemType *p,*q;
if(i<1||i>(*L).length) /* i值不合法 */
return ERROR;
p=(*L).elem+i-1; /* p為被刪除元素的位置 */
*e=*p; /* 被刪除元素的值賦給e */
q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */
for(++p;p<=q;++p) /* 被刪除元素之後的元素左移 */
*(p-1)=*p;
(*L).length--; /* 表長減1 */
return OK;
}
基本操作12 ：依次對順序線性表L的每個資料元素呼叫函式vi()
Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*))
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
/* 操作結果：依次對L的每個資料元素呼叫函式vi()。一旦vi()失敗，則操作失敗 */
/* vi()的形參加'&'，表明可通過呼叫vi()改變元素的值 */
ElemType *p;
int i;
p=L.elem;
for(i=1;i<=L.length;i++)
vi(p++);
printf("\n");
return OK;
}
#############################################################
主函式：
main2-1.c （檢驗bo2-1.c的主程式 ）
#include"c1.h"
typedef int ElemType;
#include"c2-1.h"
#include"bo2-1.c"
Status comp(ElemType c1,ElemType c2) /* 資料元素判定函式(平方關係) */
{
if(c1==c2*c2)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
void visit(ElemType *c) /* ListTraverse()呼叫的函式(型別要一致) */
{
printf("%d ",*c);
}
void dbl(ElemType *c) /* ListTraverse()呼叫的另一函式(元素值加倍) */
{
*c*=2;
}
void main()
{
SqList L;
ElemType e,e0;
Status i;
int j,k;
i=InitList(&L);
printf("初始化L後：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);
for(j=1;j<=5;j++)
i=ListInsert(&L,1,j);
printf("在L的表頭依次插入1～5後：*L.elem=");
for(j=1;j<=5;j++)
printf("%d ",*(L.elem+j-1));
printf("\n");
printf("L.elem=%u L.length=%d L.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後：L.elem=%u L.length=%d L.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後：*L.elem=");
for(j=1;j<=10;j++)
printf("%d ",*(L.elem+j-1));
printf("\n");
printf("L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);
ListInsert(&L,1,0);
printf("在L的表頭插入0後：*L.elem=");
for(j=1;j<=ListLength(L);j++) /* ListLength(L)為元素個數 */
printf("%d ",*(L.elem+j-1));
printf("\n");
printf("L.elem=%u(有可能改變) L.length=%d(改變) L.listsize=%d(改變)\n",L.elem,L.length,L.listsize);
GetElem(L,5,&e);
printf("第5個元素的值為：%d\n",e);
for(j=3;j<=4;j++)
{
k=LocateElem(L,j,comp);
if(k)
printf("第%d個元素的值為%d的平方\n",k,j);
else
printf("沒有值為%d的平方的元素\n",j);
}
for(j=1;j<=2;j++) /* 測試頭兩個資料 */
{
GetElem(L,j,&e0); /* 把第j個數據賦給e0 */
i=PriorElem(L,e0,&e); /* 求e0的前驅 */
if(i==INFEASIBLE)
printf("元素%d無前驅\n",e0);
else
printf("元素%d的前驅為：%d\n",e0,e);
}
for(j=ListLength(L)-1;j<=ListLength(L);j++) /* 最後兩個資料 */
{
GetElem(L,j,&e0); /* 把第j個數據賦給e0 */
i=NextElem(L,e0,&e); /* 求e0的後繼 */
if(i==INFEASIBLE)
printf("元素%d無後繼\n",e0);
else
printf("元素%d的後繼為：%d\n",e0,e);
}
k=ListLength(L); /* k為表長 */
for(j=k+1;j>=k;j--)
{
i=ListDelete(&L,j,&e); /* 刪除第j個數據 */
if(i==ERROR)
printf("刪除第%d個數據失敗\n",j);
else
printf("刪除的元素值為：%d\n",e);
}
printf("依次輸出L的元素：");
ListTraverse(L,visit); /* 依次對元素呼叫visit()，輸出元素的值 */
printf("L的元素值加倍後：");
ListTraverse(L,dbl); /* 依次對元素呼叫dbl()，元素值乘2 */
ListTraverse(L,visit);
DestroyList(&L);
printf("銷燬L後：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);
}
####################################################
