第二章、线性表
来源：互联网 发布：取消软件定位系统 编辑：程序博客网 时间：2024/06/10 04:01
第二章：线性表整理代码
MyList.h
/* * MyList.h * * Created on: 2016.11.12 * Author: Jack Cui *//**顺序存取和随机存取的区别：*顺序存取：就是存取第N个数据时，必须先访问前(N-1)个数据 （list）*随机存取：就是存取第N个数据时，不需要访问前(N-1)个数据,直接就可以对第N个数据操作 （array）*/#ifndef MYLIST_H_#define MYLIST_H_#include <iostream>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>using namespace std;//函数结果状态代码#define TRUE 1 #define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1 //不可行#define OVERFLOW -2 //溢出//Status是函数的类型，其值是函数结果状态代码typedef int Status;//ElemType是某个确定的、将由用户自行定义的、含某个关系运算的数据对象typedef int ElemType;/**********线性表的动态分配顺序存储结构**********/#define SQ_LIST_INIT_SIZE 50 //线性表存储空间的初始分配量#define SQ_LISTINCREAMENT 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; //当前分配的存储空间(以sizeof(ElemTpe)为单位)}SqList; //顺序存储结构或顺序映像(sequential mapping)void SqListTest(); //顺序线性表测试函数Status isEmpty(SqList *L); //判断顺序线性表是否为空 Status InitList_Sq(SqList *L); //顺序线性表初始化函数Status ListInsert_Sq(SqList *L, int pos, ElemType insert_elem); //顺序线性表插入元素实现函数Status ListDelete_Sq(SqList *L, int pos, ElemType &delete_elem); //顺序线性表删除元素实现函数Status LocateElem_Sq(SqList *L, ElemType e); //顺序线性表元素查找void MergeList_Sq(SqList *, SqList *Lb, SqList &Lc); //顺序线性表的合并函数/**********线性表的单链表存储结构**********/typedef struct LNode{ ElemType data; struct LNode *next;}LNode, *LinkList;//单链表获得i位置的值Status GetElem_L(LinkList L, int i, ElemType &e); //单链表删除i位置元素Status ListDelete_L(LinkList &L, int i, ElemType &e); //单链表在第i位置插入元素eStatus ListInsert_L(LinkList &L, int i, ElemType e); //逆序创建单链表void CreateList_L(LinkList &L, int n); //合并单链表void MergeList_L(LinkList &La, LinkList &Lb, LinkList &Lc); /******线性表的静态单链表存储结构*****/#define MAXSIZE 1000 //链表的最大长度typedef struct{ ElemType data; int cur;}component, SLinkList[MAXSIZE];//在静态单链线性表L中查找第一个值为e的元素int LocateElem_SL(SLinkList S, ElemType e); //将整个数组空间初始化成一个链表void InitSpace_SL(SLinkList &space); //从备用空间取得一个结点int Malloc_SL(SLinkList &space); //将空闲结点链结到备用链表上void Free_SL(SLinkList &space, int k); /**********线性表的双向链表存储结构**********/typedef struct DuLNode{ ElemType data; struct DuLNode *prior; struct DuLNode *next;}DuLNode, *DuLinkList;//在带头结点的双链循环线性表L中第i个位置之前插入元素eStatus LinstInsert_Dul(DuLinkList &L, int i, ElemType e); //在双链循环线性表L中，返回第i个元素的指针位置pDuLinkList GetElemP_Dul(DuLinkList &L, int i); //删除带头结点的双链循环线性表L的第i个元素，i的合法值为1<<i<<表长Status ListDelete_Dul(DuLinkList &L, int i, ElemType &e); #endif MYLIST_H_MyList.c
#include "MyList.h"void SqListTest(){ SqList list1; int ret; int j = 1; ret = InitList_Sq(&list1); if(ret < 0){ cout <<"SqListTest: init err" << endl;; } /*顺序线性表赋值*/ for(int i = 0; i < 50; i++){ list1.elem[i] = j; j += 2; list1.length++; } /*判断顺序线性表是否为空*/ ret=isEmpty(&list1); if(0 == ret){ cout << "SqListTest: list is empty" << endl; } /*全部打印输出*/ for(int i = 0; i < 50; i++){ cout << list1.elem[i] << " "; } int index = LocateElem_Sq(&list1,3); cout << endl; cout << "LocateElem is " << index << endl; cout << "The length of SqList is " << list1.length << endl; cout << "Test is over!" << endl;}Status isEmpty(SqList *L){ if(L->length==0) return 0; else return -1;}Status InitList_Sq(SqList *L){ //构造一个空的线性表L L->elem = (ElemType *)malloc(SQ_LIST_INIT_SIZE * sizeof(ElemType)); if(!L->elem){ cout << "InitList_Sq: malloc err" << endl;//存储分配失败 exit(OVERFLOW); //空表长度为0 L->listSize = SQ_LIST_INIT_SIZE; //初始存储容量 return OK;}//InitList_SqStatus ListInsert_Sq(SqList *L,int pos, ElemType insert_elem){ //在顺序线性表L中第pos个位置之前插入新的元素insert_elem //i的合法值为0 <= pos <= ListLength_Sq(L) if(pos < 0 || pos > L->length){ cout << "ListInsert_Sq: position is out of range" << endl; exit(ERROR); //pos值不合法 } //当存储空间已满，增加分配 if(L->length >= L->listSize){ ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(L->elem, (L->listSize + SQ_LISTINCREAMENT) * sizeof(ElemType)); if(!newbase){ cout << "ListInsert_Sq: realloc err" << endl; exit(OVERFLOW); } L->elem = newbase; L->listSize += SQ_LISTINCREAMENT; } ElemType *p, *q; p = L->elem + pos; //p为插入位置 q = L->elem + L->length + 1; //q为新线性表大小 while(q != p){ //将p之后的线性表存储向后移一位 *q = *(q-1); q--; } *p = insert_elem; //插入insert_elem L->length += 1; //表增长1 return OK;}//ListInsert_SqStatus ListDelete_Sq(SqList *L,int pos, ElemType &delete_elem){ //在顺序线性表L中删除第pos个元素，并用delete_elem返回其值 //pos的合法值为0 <= pos <= ListLength_Sq(L) if(pos < 0 || pos > L->length){ cout << "ListDelete_Sq: position is out of range" << endl; exit(ERROR); //pos值不合法 } ElemType *p; p = L->elem + pos; //p为被删除元素的位置 delete_elem = *p; //被删除元素的值赋给delete_elem while(p != L->elem + L->length){ //将p之后的线性表存储向前移一位 *p = *(p + 1); p++; } L->length -= 1; return OK;}//ListDelete_SqStatus LocateElem_Sq(SqList *L, ElemType e){ //在顺序线性表L中查找第1个值与e满足comare()的元素的位序列 //若找到，则返回其在L中的位序，否则返回-1; int i = 0; //i的初始值为第1个元素的位序 ElemType *p; p = L->elem; //p的初始值为第1个元素的存储位置 while(i <= L->length && *p != e){ p++; ++i; } if(i <= L->length){ return i; } else return INFEASIBLE;}//LocateElem_Sqvoid MergeList_Sq(SqList *La, SqList *Lb, SqList &Lc){ //已知顺序线性表La和Lb的元素按值非递减排序 //归并La和Lb得到新的顺序线性表Lc,Lc的元素也按值非递减排序 ElemType *pa = La->elem; ElemType *pb = Lb->elem; ElemType *pc; Lc.listSize = Lc.length = La->length + Lb->length; pc = Lc.elem = (ElemType *)malloc(Lc.listSize * sizeof(ElemType)); if( !Lc.elem){ cout << "MergeList_Sq: malloc err" << endl; //存储分配失败 exit(OVERFLOW); } ElemType *pa_last, *pb_last; pa_last = La->elem + La->length - 1; pb_last = Lb->elem + Lb->length - 1; while(pa <= pa_last && pb <= pb_last){ //归并 if(*pa <= *pb){ *pc++ = *pa++; } else{ *pc++ = *pb++; } } while(pa <= pa_last){ //插入La的剩余元素 *pc++ = *pa++; } while(pb <= pb_last){ //插入Lb的剩余元素 *pc++ = *pb++; }}//MergeList_SqStatus GetElem_L(LinkList L, int i, ElemType &e){ //L为带头结点的单链表的头指针。 //当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK，否则返回ERROR LinkList p = L->next; int j = 1; //初始化，p指向第一个结点，j为计数器 while(p && j < i){ //顺指针向后查找,知道p指向第i个元素或p为空 p = p->next; ++j; } if(!p || j > i){ //第i个元素不存在 return ERROR; } e = p->data; //取第i个元素 return OK;}//GetElem_LStatus ListInsert_L(LinkList &L, int i, ElemType e){ //在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e LinkList p = L; int j = 0; while (p && j < i - 1) //寻找第i-1个结点 { p = p->next; ++j; } if(!p || j > i -1){ //i小于1或者大于表长+1 return ERROR; } LinkList s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //生成新结点 s->data = e; s->next = p->next; //插入L中 p->next = s; return OK;}//ListInsert_LStatus ListDelete_L(LinkList &L, int i, ElemType &e){ //在带头结点的单链线性表L中，删除第i个元素，并由e返回其值 LinkList p = L; int j = 0; while (p->next && j < i - 1) //寻找第i个结点，并令p指向其前趋 { p = p->next; ++j; } if(!(p->next) || j > i - 1){ return ERROR; //删除位置不合理 } LinkList q = p->next; p->next = q->next; //删除并释放结点 e = q->data; free(q); return OK;}//ListDelete_Lvoid CreateList_L(LinkList &L, int n){ //逆位序输入n个元素的值，建立带头表结点的单链线性表L L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); L->next = NULL; //先建立一个带头结点的单链表 for(int i = n; i > 0; --i){ LinkList p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); cin >> p->data; p->next = L->next; //插入元素值 L->next = p; }}//CreateList_Lvoid MergeList_L(LinkList &La, LinkList &Lb, LinkList &Lc){ //已知单链线性表La和Lb的元素按值非递减排列。 //归并La和Lb得到新的单链线性表Lc,Lc的元素也按非递减排列。 LinkList pa = La->next; LinkList pb = Lb->next; LinkList pc; Lc = pc = La; //用La的头结点作为Lc的头结点 while (pa && pb){ if (pa->data <= pb->data){ pc->next = pa; //pa指向的结点连接到pc后 pc = pa; //pc = pc->next 使新结点变成工作结点 pa = pa->next; //继续比较La链表剩余的结点 } else{ pc->next = pb; pc = pb; pb = pb->next; } } pc->next = pa ? pa : pb; //插入剩余段 free(Lb); //释放Lb的头结点}//MergeList_Lint LocateElem_SL(SLinkList S, ElemType e){ //在静态单链线性表L中查找第一个值为e的元素 //若找到，则返回它在L中的位序，否则返回0 int i = S[0].cur; //i指示表中第一个结点 while(i && S[i].data != e){ //在表中顺序链查找 i = S[i].cur; } return i;}//LocateElem_SLvoid InitSpace_SL(SLinkList &space){ //将一维数组space中各分量链成一个备用链表，space[0].cur为头指针， //“0”表示空指针 for(int i = 0; i < MAXSIZE - 1; ++i){ space[i].cur = i + 1; } space[MAXSIZE - 1].cur = 0;}//InitSpace_SLint Malloc_SL(SLinkList &space){ //若备用空间链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0 int i = space[0].cur; if(space[0].cur){ space[0].cur = space[i].cur; } return i;}//Malloc_SLvoid Free_SL(SLinkList &space, int k){ //将下表为k的空闲结点回收到备用链表 space[k].cur = space[0].cur; space[0].cur = k;}//Free_SLDuLinkList GetElemP_Dul(DuLinkList &L, int i){ DuLinkList p = L->next; int j = 1; while (p && j < i){ p = p->next; ++j; } if(!p || j > i){ return ERROR; } return p;}//GetElemP_DulStatus LinstInsert_Dul(DuLinkList &L, int i, ElemType e){ //在带头结点的双链循环线性表L中第i个位置之前插入元素e //i的合法值为1<<i<<表长+1 DuLinkList p,s; if(!(p = GetElemP_Dul(L, i))){ //在L中确定插入位置指针p return ERROR; //i等于表长加1时，p指向头结点；i大于表长加1时， } //p = NULL if(!(s = (DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)))){ return ERROR; } s->data = e; s->prior = p->prior; p->prior->next = s; s->next = p; p->prior = s; return OK;}//LinstInsert_DulStatus ListDelete_Dul(DuLinkList &L, int i, ElemType &e){ //删除带头结点的双链循环线性表L的第i个元素，i的合法值为1<<i<<表长 DuLinkList p; if(!(p = GetElemP_Dul(L, i))){ //在L中确定第i个元素的位置指针p return ERROR; //p = NULL,即第i个元素不存在 } e = p->data; p->prior->next = p->next; p->next->prior = p->prior; free(p); return OK;}//ListDelete_Dul 0 0
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