常用数据结构代码--C语言版（笔记）
代码目录：
第3章 线性表
01线性表顺序存储_List
02线性表链式存储_LinkList
03静态链表_StaticLinkList
第4章 栈与队列
01顺序栈_Stack
02两栈共享空间_DoubleStack
03链栈_LinkStack
04斐波那契函数_Fibonacci
05顺序队列_Queue
06链队列_LinkQueue
第5章 串
01串_String
02模式匹配_KMP
第6章 树
01二叉树顺序结构实现_BiTreeArray
02二叉树链式结构实现_BiTreeLink
03线索二叉树_ThreadBinaryTree
第7章 图
01邻接矩阵创建_CreateMGraph
02邻接表创建_CreateALGraph
03邻接矩阵深度和广度遍历DFS_BFS
04邻接表深度和广度遍历DFS_BFS
05最小生成树_Prim
06最小生成树_Kruskal
07最短路径_Dijkstra
08最短路径_Floyd
09拓扑排序_TopologicalSort
10关键路径_CriticalPath
第8章 查找
01静态查找_Search
02二叉排序树_BinarySortTree
03平衡二叉树_AVLTree
04B树_BTree
05散列表_HashTable
第9章 排序
01排序_Sort
注：1、这是《大话数据结构》一书的笔记；
2、文章太长，需要用啥搜索即可；
3、部分重要的知识点会慢慢更新出来；
第3章、线性表
//01线性表顺序存储_List
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
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 ElemType; /* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
Status visit(ElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
typedef struct
{
ElemType data[MAXSIZE]; /* 数组，存储数据元素 */
int length; /* 线性表当前长度 */
}SqList;
/* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(SqList *L)
{
L->length=0;
return OK;
}
/* 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 */
Status ListEmpty(SqList L)
{
if(L.length==0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
Status ClearList(SqList *L)
{
L->length=0;
return OK;
}
/* 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 */
int ListLength(SqList L)
{
return L.length;
}
/* 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,注意i是指位置，第1个位置的数组是从0开始 */
Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
{
if(L.length==0 || i<1 || i>L.length)
return ERROR;
*e=L.data[i-1];
return OK;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。 */
/* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */
int LocateElem(SqList L,ElemType e)
{
int i;
if (L.length==0)
return 0;
for(i=0;i=L.length)
return 0;
return i+1;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
/* 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 */
Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e)
{
int k;
if (L->length==MAXSIZE) /* 顺序线性表已经满 */
return ERROR;
if (i<1 || i>L->length+1)/* 当i比第一位置小或者比最后一位置后一位置还要大时 */
return ERROR;
if (i<=L->length) /* 若插入数据位置不在表尾 */
{
for(k=L->length-1;k>=i-1;k--) /* 将要插入位置之后的数据元素向后移动一位 */
L->data[k+1]=L->data[k];
}
L->data[i-1]=e; /* 将新元素插入 */
L->length++;
return OK;
}
/* 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 */
Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e)
{
int k;
if (L->length==0) /* 线性表为空 */
return ERROR;
if (i<1 || i>L->length) /* 删除位置不正确 */
return ERROR;
*e=L->data[i-1];
if (ilength) /* 如果删除不是最后位置 */
{
for(k=i;klength;k++)/* 将删除位置后继元素前移 */
L->data[k-1]=L->data[k];
}
L->length--;
return OK;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：依次对L的每个数据元素输出 */
Status ListTraverse(SqList L)
{
int i;
for(i=0;i=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("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);
}
printf("依次输出L的元素：");
ListTraverse(L);
j=5;
ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */
printf("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);
printf("依次输出L的元素：");
ListTraverse(L);
//构造一个有10个数的Lb
i=InitList(&Lb);
for(j=6;j<=15;j++)
i=ListInsert(&Lb,1,j);
unionL(&L,Lb);
printf("依次输出合并了Lb的L的元素：");
ListTraverse(L);
return 0;
}
//02线性表链式存储_LinkList
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "ctype.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
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 ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
Status visit(ElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
typedef struct Node
{
ElemType data;
struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */
/* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(LinkList *L)
{
*L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
if(!(*L)) /* 存储分配失败 */
return ERROR;
(*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
return OK;
}
/* 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 */
Status ListEmpty(LinkList L)
{
if(L->next)
return FALSE;
else
return TRUE;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
Status ClearList(LinkList *L)
{
LinkList p,q;
p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */
while(p) /* 没到表尾 */
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
(*L)->next=NULL; /* 头结点指针域为空 */
return OK;
}
/* 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 */
int ListLength(LinkList L)
{
int i=0;
LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
while(p)
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
/* 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 */
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{
int j;
LinkList p; /* 声明一结点p */
p = L->next; /* 让p指向链表L的第一个结点 */
j = 1; /* j为计数器 */
while (p && jnext; /* 让p指向下一个结点 */
++j;
}
if ( !p || j>i )
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
*e = p->data; /* 取第i个元素的数据 */
return OK;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。 */
/* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */
int LocateElem(LinkList L,ElemType e)
{
int i=0;
LinkList p=L->next;
while(p)
{
i++;
if(p->data==e) /* 找到这样的数据元素 */
return i;
p=p->next;
}
return 0;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
/* 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 */
Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{
int j;
LinkList p,s;
p = *L;
j = 1;
while (p && j < i) /* 寻找第i个结点 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i)
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点(C语言标准函数) */
s->data = e;
s->next = p->next; /* 将p的后继结点赋值给s的后继 */
p->next = s; /* 将s赋值给p的后继 */
return OK;
}
/* 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 */
Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e)
{
int j;
LinkList p,q;
p = *L;
j = 1;
while (p->next && j < i) /* 遍历寻找第i个元素 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!(p->next) || j > i)
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
q = p->next;
p->next = q->next; /* 将q的后继赋值给p的后继 */
*e = q->data; /* 将q结点中的数据给e */
free(q); /* 让系统回收此结点，释放内存 */
return OK;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：依次对L的每个数据元素输出 */
Status ListTraverse(LinkList L)
{
LinkList p=L->next;
while(p)
{
visit(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}
/* 随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（头插法） */
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
LinkList p;
int i;
srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
(*L)->next = NULL; /* 先建立一个带头结点的单链表 */
for (i=0; idata = rand()%100+1; /* 随机生成100以内的数字 */
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p; /* 插入到表头 */
}
}
/* 随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（尾插法） */
void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
LinkList p,r;
int i;
srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
r=*L; /* r为指向尾部的结点 */
for (i=0; idata = rand()%100+1; /* 随机生成100以内的数字 */
r->next=p; /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
r = p; /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
}
r->next = NULL; /* 表示当前链表结束 */
}
int main()
{
LinkList L;
ElemType e;
Status i;
int j,k;
i=InitList(&L);
printf("初始化L后：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
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.data=");
ListTraverse(L);
printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
i=ListEmpty(L);
printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n",i);
i=ClearList(&L);
printf("清空L后：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
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.data=");
ListTraverse(L);
printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
ListInsert(&L,1,0);
printf("在L的表头插入0后：L.data=");
ListTraverse(L);
printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
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);
if(k)
printf("第%d个元素的值为%d\n",k,j);
else
printf("没有值为%d的元素\n",j);
}
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("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);
}
printf("依次输出L的元素：");
ListTraverse(L);
j=5;
ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */
printf("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);
printf("依次输出L的元素：");
ListTraverse(L);
i=ClearList(&L);
printf("\n清空L后：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
CreateListHead(&L,20);
printf("整体创建L的元素(头插法)：");
ListTraverse(L);
i=ClearList(&L);
printf("\n删除L后：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
CreateListTail(&L,20);
printf("整体创建L的元素(尾插法)：");
ListTraverse(L);
return 0;
}
//03静态链表_StaticLinkList
#include "string.h"
#include "ctype.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 1000 /* 存储空间初始分配量 */
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 char ElemType; /* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为char */
Status visit(ElemType c)
{
printf("%c ",c);
return OK;
}
/* 线性表的静态链表存储结构 */
typedef struct
{
ElemType data;
int cur; /* 游标(Cursor) ，为0时表示无指向 */
} Component,StaticLinkList[MAXSIZE];
/* 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 */
Status InitList(StaticLinkList space)
{
int i;
for (i=0; i ListLength(L) + 1)
return ERROR;
j = Malloc_SSL(L); /* 获得空闲分量的下标 */
if (j)
{
L[j].data = e; /* 将数据赋值给此分量的data */
for(l = 1; l <= i - 1; l++) /* 找到第i个元素之前的位置 */
k = L[k].cur;
L[j].cur = L[k].cur; /* 把第i个元素之前的cur赋值给新元素的cur */
L[k].cur = j; /* 把新元素的下标赋值给第i个元素之前元素的ur */
return OK;
}
return ERROR;
}
/* 删除在L中第i个数据元素 */
Status ListDelete(StaticLinkList L, int i)
{
int j, k;
if (i < 1 || i > ListLength(L))
return ERROR;
k = MAXSIZE - 1;
for (j = 1; j <= i - 1; j++)
k = L[k].cur;
j = L[k].cur;
L[k].cur = L[j].cur;
Free_SSL(L, j);
return OK;
}
Status ListTraverse(StaticLinkList L)
{
int j=0;
int i=L[MAXSIZE-1].cur;
while(i)
{
visit(L[i].data);
i=L[i].cur;
j++;
}
return j;
printf("\n");
return OK;
}
int main()
{
StaticLinkList L;
Status i;
i=InitList(L);
printf("初始化L后：L.length=%d\n",ListLength(L));
i=ListInsert(L,1,'F');
i=ListInsert(L,1,'E');
i=ListInsert(L,1,'D');
i=ListInsert(L,1,'B');
i=ListInsert(L,1,'A');
printf("\n在L的表头依次插入FEDBA后：\nL.data=");
ListTraverse(L);
i=ListInsert(L,3,'C');
printf("\n在L的“B”与“D”之间插入“C”后：\nL.data=");
ListTraverse(L);
i=ListDelete(L,1);
printf("\n在L的删除“A”后：\nL.data=");
ListTraverse(L);
printf("\n");
return 0;
}
第4章、栈与队列
//01顺序栈_Stack
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 顺序栈结构 */
typedef struct
{
SElemType data[MAXSIZE];
int top; /* 用于栈顶指针 */
}SqStack;
Status visit(SElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 构造一个空栈S */
Status InitStack(SqStack *S)
{
/* S.data=(SElemType *)malloc(MAXSIZE*sizeof(SElemType)); */
S->top=-1;
return OK;
}
/* 把S置为空栈 */
Status ClearStack(SqStack *S)
{
S->top=-1;
return OK;
}
/* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status StackEmpty(SqStack S)
{
if (S.top==-1)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 返回S的元素个数，即栈的长度 */
int StackLength(SqStack S)
{
return S.top+1;
}
/* 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR */
Status GetTop(SqStack S,SElemType *e)
{
if (S.top==-1)
return ERROR;
else
*e=S.data[S.top];
return OK;
}
/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
Status Push(SqStack *S,SElemType e)
{
if(S->top == MAXSIZE -1) /* 栈满 */
{
return ERROR;
}
S->top++; /* 栈顶指针增加一 */
S->data[S->top]=e; /* 将新插入元素赋值给栈顶空间 */
return OK;
}
/* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e)
{
if(S->top==-1)
return ERROR;
*e=S->data[S->top]; /* 将要删除的栈顶元素赋值给e */
S->top--; /* 栈顶指针减一 */
return OK;
}
/* 从栈底到栈顶依次对栈中每个元素显示 */
Status StackTraverse(SqStack S)
{
int i;
i=0;
while(i<=S.top)
{
visit(S.data[i++]);
}
printf("\n");
return OK;
}
int main()
{
int j;
SqStack s;
int e;
if(InitStack(&s)==OK)
for(j=1;j<=10;j++)
Push(&s,j);
printf("栈中元素依次为：");
StackTraverse(s);
Pop(&s,&e);
printf("弹出的栈顶元素 e=%d\n",e);
printf("栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
GetTop(s,&e);
printf("栈顶元素 e=%d 栈的长度为%d\n",e,StackLength(s));
ClearStack(&s);
printf("清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
return 0;
}
//02两栈共享空间_DoubleStack
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 两栈共享空间结构 */
typedef struct
{
SElemType data[MAXSIZE];
int top1; /* 栈1栈顶指针 */
int top2; /* 栈2栈顶指针 */
}SqDoubleStack;
Status visit(SElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 构造一个空栈S */
Status InitStack(SqDoubleStack *S)
{
S->top1=-1;
S->top2=MAXSIZE;
return OK;
}
/* 把S置为空栈 */
Status ClearStack(SqDoubleStack *S)
{
S->top1=-1;
S->top2=MAXSIZE;
return OK;
}
/* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status StackEmpty(SqDoubleStack S)
{
if (S.top1==-1 && S.top2==MAXSIZE)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 返回S的元素个数，即栈的长度 */
int StackLength(SqDoubleStack S)
{
return (S.top1+1)+(MAXSIZE-S.top2);
}
/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
Status Push(SqDoubleStack *S,SElemType e,int stackNumber)
{
if (S->top1+1==S->top2) /* 栈已满，不能再push新元素了 */
return ERROR;
if (stackNumber==1) /* 栈1有元素进栈 */
S->data[++S->top1]=e; /* 若是栈1则先top1+1后给数组元素赋值。 */
else if (stackNumber==2) /* 栈2有元素进栈 */
S->data[--S->top2]=e; /* 若是栈2则先top2-1后给数组元素赋值。 */
return OK;
}
/* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
Status Pop(SqDoubleStack *S,SElemType *e,int stackNumber)
{
if (stackNumber==1)
{
if (S->top1==-1)
return ERROR; /* 说明栈1已经是空栈，溢出 */
*e=S->data[S->top1--]; /* 将栈1的栈顶元素出栈 */
}
else if (stackNumber==2)
{
if (S->top2==MAXSIZE)
return ERROR; /* 说明栈2已经是空栈，溢出 */
*e=S->data[S->top2++]; /* 将栈2的栈顶元素出栈 */
}
return OK;
}
Status StackTraverse(SqDoubleStack S)
{
int i;
i=0;
while(i<=S.top1)
{
visit(S.data[i++]);
}
i=S.top2;
while(i=MAXSIZE-2;j--)
Push(&s,j,2);
}
printf("栈中元素依次为：");
StackTraverse(s);
printf("当前栈中元素有：%d \n",StackLength(s));
Pop(&s,&e,2);
printf("弹出的栈顶元素 e=%d\n",e);
printf("栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
for(j=6;j<=MAXSIZE-2;j++)
Push(&s,j,1);
printf("栈中元素依次为：");
StackTraverse(s);
printf("栈满否：%d(1:否 0:满)\n",Push(&s,100,1));
ClearStack(&s);
printf("清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
return 0;
} //03链栈_LinkStack
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int SElemType; /* SElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 链栈结构 */
typedef struct StackNode
{
SElemType data;
struct StackNode *next;
}StackNode,*LinkStackPtr;
typedef struct
{
LinkStackPtr top;
int count;
}LinkStack;
Status visit(SElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 构造一个空栈S */
Status InitStack(LinkStack *S)
{
S->top = (LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
if(!S->top)
return ERROR;
S->top=NULL;
S->count=0;
return OK;
}
/* 把S置为空栈 */
Status ClearStack(LinkStack *S)
{
LinkStackPtr p,q;
p=S->top;
while(p)
{
q=p;
p=p->next;
free(q);
}
S->count=0;
return OK;
}
/* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status StackEmpty(LinkStack S)
{
if (S.count==0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 返回S的元素个数，即栈的长度 */
int StackLength(LinkStack S)
{
return S.count;
}
/* 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR */
Status GetTop(LinkStack S,SElemType *e)
{
if (S.top==NULL)
return ERROR;
else
*e=S.top->data;
return OK;
}
/* 插入元素e为新的栈顶元素 */
Status Push(LinkStack *S,SElemType e)
{
LinkStackPtr s=(LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
s->data=e;
s->next=S->top; /* 把当前的栈顶元素赋值给新结点的直接后继，见图中① */
S->top=s; /* 将新的结点s赋值给栈顶指针，见图中② */
S->count++;
return OK;
}
/* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR */
Status Pop(LinkStack *S,SElemType *e)
{
LinkStackPtr p;
if(StackEmpty(*S))
return ERROR;
*e=S->top->data;
p=S->top; /* 将栈顶结点赋值给p，见图中③ */
S->top=S->top->next; /* 使得栈顶指针下移一位，指向后一结点，见图中④ */
free(p); /* 释放结点p */
S->count--;
return OK;
}
Status StackTraverse(LinkStack S)
{
LinkStackPtr p;
p=S.top;
while(p)
{
visit(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}
int main()
{
int j;
LinkStack s;
int e;
if(InitStack(&s)==OK)
for(j=1;j<=10;j++)
Push(&s,j);
printf("栈中元素依次为：");
StackTraverse(s);
Pop(&s,&e);
printf("弹出的栈顶元素 e=%d\n",e);
printf("栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
GetTop(s,&e);
printf("栈顶元素 e=%d 栈的长度为%d\n",e,StackLength(s));
ClearStack(&s);
printf("清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\n",StackEmpty(s));
return 0;
}//04斐波那契函数_Fibonacci
#include "stdio.h"
int Fbi(int i) /* 斐波那契的递归函数 */
{
if( i < 2 )
return i == 0 ? 0 : 1;
return Fbi(i - 1) + Fbi(i - 2); /* 这里Fbi就是函数自己，等于在调用自己 */
}
int main()
{
int i;
int a[40];
printf("迭代显示斐波那契数列：\n");
a[0]=0;
a[1]=1;
printf("%d ",a[0]);
printf("%d ",a[1]);
for(i = 2;i < 40;i++)
{
a[i] = a[i-1] + a[i-2];
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");
printf("递归显示斐波那契数列：\n");
for(i = 0;i < 40;i++)
printf("%d ", Fbi(i));
return 0;
}
//05顺序队列_Queue
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
/* 循环队列的顺序存储结构 */
typedef struct
{
QElemType data[MAXSIZE];
int front; /* 头指针 */
int rear; /* 尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置 */
}SqQueue;
Status visit(QElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 初始化一个空队列Q */
Status InitQueue(SqQueue *Q)
{
Q->front=0;
Q->rear=0;
return OK;
}
/* 将Q清为空队列 */
Status ClearQueue(SqQueue *Q)
{
Q->front=Q->rear=0;
return OK;
}
/* 若队列Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
Status QueueEmpty(SqQueue Q)
{
if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 返回Q的元素个数，也就是队列的当前长度 */
int QueueLength(SqQueue Q)
{
return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;
}
/* 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR */
Status GetHead(SqQueue Q,QElemType *e)
{
if(Q.front==Q.rear) /* 队列空 */
return ERROR;
*e=Q.data[Q.front];
return OK;
}
/* 若队列未满，则插入元素e为Q新的队尾元素 */
Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e)
{
if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) /* 队列满的判断 */
return ERROR;
Q->data[Q->rear]=e; /* 将元素e赋值给队尾 */
Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指针向后移一位置， */
/* 若到最后则转到数组头部 */
return OK;
}
/* 若队列不空，则删除Q中队头元素，用e返回其值 */
Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e)
{
if (Q->front == Q->rear) /* 队列空的判断 */
return ERROR;
*e=Q->data[Q->front]; /* 将队头元素赋值给e */
Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE; /* front指针向后移一位置， */
/* 若到最后则转到数组头部 */
return OK;
}
/* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出 */
Status QueueTraverse(SqQueue Q)
{
int i;
i=Q.front;
while((i+Q.front)!=Q.rear)
{
visit(Q.data[i]);
i=(i+1)%MAXSIZE;
}
printf("\n");
return OK;
}
int main()
{
Status j;
int i=0,l;
QElemType d;
SqQueue Q;
InitQueue(&Q);
printf("初始化队列后，队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
printf("请输入整型队列元素(不超过%d个),-1为提前结束符: ",MAXSIZE-1);
do
{
/* scanf("%d",&d); */
d=i+100;
if(d==-1)
break;
i++;
EnQueue(&Q,d);
}while(i0)
printf("现在由队头删除%d个元素:\n",l-2);
while(QueueLength(Q)>2)
{
DeQueue(&Q,&d);
printf("删除的元素值为%d\n",d);
}
j=GetHead(Q,&d);
if(j)
printf("现在队头元素为: %d\n",d);
ClearQueue(&Q);
printf("清空队列后, 队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
return 0;
}
//06链队列_LinkQueue
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;
typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
typedef struct QNode /* 结点结构 */
{
QElemType data;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct /* 队列的链表结构 */
{
QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */
}LinkQueue;
Status visit(QElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 构造一个空队列Q */
Status InitQueue(LinkQueue *Q)
{
Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q->front)
exit(OVERFLOW);
Q->front->next=NULL;
return OK;
}
/* 销毁队列Q */
Status DestroyQueue(LinkQueue *Q)
{
while(Q->front)
{
Q->rear=Q->front->next;
free(Q->front);
Q->front=Q->rear;
}
return OK;
}
/* 将Q清为空队列 */
Status ClearQueue(LinkQueue *Q)
{
QueuePtr p,q;
Q->rear=Q->front;
p=Q->front->next;
Q->front->next=NULL;
while(p)
{
q=p;
p=p->next;
free(q);
}
return OK;
}
/* 若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
Status QueueEmpty(LinkQueue Q)
{
if(Q.front==Q.rear)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 求队列的长度 */
int QueueLength(LinkQueue Q)
{
int i=0;
QueuePtr p;
p=Q.front;
while(Q.rear!=p)
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
/* 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR */
Status GetHead(LinkQueue Q,QElemType *e)
{
QueuePtr p;
if(Q.front==Q.rear)
return ERROR;
p=Q.front->next;
*e=p->data;
return OK;
}
/* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
{
QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!s) /* 存储分配失败 */
exit(OVERFLOW);
s->data=e;
s->next=NULL;
Q->rear->next=s; /* 把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继，见图中① */
Q->rear=s; /* 把当前的s设置为队尾结点，rear指向s，见图中② */
return OK;
}
/* 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR */
Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)
{
QueuePtr p;
if(Q->front==Q->rear)
return ERROR;
p=Q->front->next; /* 将欲删除的队头结点暂存给p，见图中① */
*e=p->data; /* 将欲删除的队头结点的值赋值给e */
Q->front->next=p->next;/* 将原队头结点的后继p->next赋值给头结点后继，见图中② */
if(Q->rear==p) /* 若队头就是队尾，则删除后将rear指向头结点，见图中③ */
Q->rear=Q->front;
free(p);
return OK;
}
/* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出 */
Status QueueTraverse(LinkQueue Q)
{
QueuePtr p;
p=Q.front->next;
while(p)
{
visit(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}
int main()
{
int i;
QElemType d;
LinkQueue q;
i=InitQueue(&q);
if(i)
printf("成功地构造了一个空队列!\n");
printf("是否空队列？%d(1:空 0:否) ",QueueEmpty(q));
printf("队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
EnQueue(&q,-5);
EnQueue(&q,5);
EnQueue(&q,10);
printf("插入3个元素(-5,5,10)后,队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
printf("是否空队列？%d(1:空 0:否) ",QueueEmpty(q));
printf("队列的元素依次为：");
QueueTraverse(q);
i=GetHead(q,&d);
if(i==OK)
printf("队头元素是：%d\n",d);
DeQueue(&q,&d);
printf("删除了队头元素%d\n",d);
i=GetHead(q,&d);
if(i==OK)
printf("新的队头元素是：%d\n",d);
ClearQueue(&q);
printf("清空队列后,q.front=%u q.rear=%u q.front->next=%u\n",q.front,q.rear,q.front->next);
DestroyQueue(&q);
printf("销毁队列后,q.front=%u q.rear=%u\n",q.front, q.rear);
return 0;
}
第5章、串
//01串_String
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 40 /* 存储空间初始分配量 */
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 ElemType; /* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
typedef char String[MAXSIZE+1]; /* 0号单元存放串的长度 */
/* 生成一个其值等于chars的串T */
Status StrAssign(String T,char *chars)
{
int i;
if(strlen(chars)>MAXSIZE)
return ERROR;
else
{
T[0]=strlen(chars);
for(i=1;i<=T[0];i++)
T[i]=*(chars+i-1);
return OK;
}
}
/* 由串S复制得串T */
Status StrCopy(String T,String S)
{
int i;
for(i=0;i<=S[0];i++)
T[i]=S[i];
return OK;
}
/* 若S为空串,则返回TRUE,否则返回FALSE */
Status StrEmpty(String S)
{
if(S[0]==0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 初始条件: 串S和T存在 */
/* 操作结果: 若S>T,则返回值>0;若S=T,则返回值=0;若SS[0]||len<0||len>S[0]-pos+1)
return ERROR;
for(i=1;i<=len;i++)
Sub[i]=S[pos+i-1];
Sub[0]=len;
return OK;
}
/* 返回子串T在主串S中第pos个字符之后的位置。若不存在,则函数返回值为0。 */
/* 其中,T非空,1≤pos≤StrLength(S)。 */
int Index(String S, String T, int pos)
{
int i = pos; /* i用于主串S中当前位置下标值，若pos不为1，则从pos位置开始匹配 */
int j = 1; /* j用于子串T中当前位置下标值 */
while (i <= S[0] && j <= T[0]) /* 若i小于S的长度并且j小于T的长度时，循环继续 */
{
if (S[i] == T[j]) /* 两字母相等则继续 */
{
++i;
++j;
}
else /* 指针后退重新开始匹配 */
{
i = i-j+2; /* i退回到上次匹配首位的下一位 */
j = 1; /* j退回到子串T的首位 */
}
}
if (j > T[0])
return i-T[0];
else
return 0;
}
/* T为非空串。若主串S中第pos个字符之后存在与T相等的子串， */
/* 则返回第一个这样的子串在S中的位置，否则返回0 */
int Index2(String S, String T, int pos)
{
int n,m,i;
String sub;
if (pos > 0)
{
n = StrLength(S); /* 得到主串S的长度 */
m = StrLength(T); /* 得到子串T的长度 */
i = pos;
while (i <= n-m+1)
{
SubString (sub, S, i, m); /* 取主串中第i个位置长度与T相等的子串给sub */
if (StrCompare(sub,T) != 0) /* 如果两串不相等 */
++i;
else /* 如果两串相等 */
return i; /* 则返回i值 */
}
}
return 0; /* 若无子串与T相等，返回0 */
}
/* 初始条件: 串S和T存在,1≤pos≤StrLength(S)+1 */
/* 操作结果: 在串S的第pos个字符之前插入串T。完全插入返回TRUE,部分插入返回FALSE */
Status StrInsert(String S,int pos,String T)
{
int i;
if(pos<1||pos>S[0]+1)
return ERROR;
if(S[0]+T[0]<=MAXSIZE)
{ /* 完全插入 */
for(i=S[0];i>=pos;i--)
S[i+T[0]]=S[i];
for(i=pos;iS[0]-len+1||len<0)
return ERROR;
for(i=pos+len;i<=S[0];i++)
S[i-len]=S[i];
S[0]-=len;
return OK;
}
/* 初始条件: 串S,T和V存在,T是非空串（此函数与串的存储结构无关） */
/* 操作结果: 用V替换主串S中出现的所有与T相等的不重叠的子串 */
Status Replace(String S,String T,String V)
{
int i=1; /* 从串S的第一个字符起查找串T */
if(StrEmpty(T)) /* T是空串 */
return ERROR;
do
{
i=Index(S,T,i); /* 结果i为从上一个i之后找到的子串T的位置 */
if(i) /* 串S中存在串T */
{
StrDelete(S,i,StrLength(T)); /* 删除该串T */
StrInsert(S,i,V); /* 在原串T的位置插入串V */
i+=StrLength(V); /* 在插入的串V后面继续查找串T */
}
}while(i);
return OK;
}
/* 输出字符串T */
void StrPrint(String T)
{
int i;
for(i=1;i<=T[0];i++)
printf("%c",T[i]);
printf("\n");
}
int main()
{
int i,j;
Status k;
char s;
String t,s1,s2;
printf("请输入串s1: ");
k=StrAssign(s1,"abcd");
if(!k)
{
printf("串长超过MAXSIZE(=%d)\n",MAXSIZE);
exit(0);
}
printf("串长为%d 串空否？%d(1:是 0:否)\n",StrLength(s1),StrEmpty(s1));
StrCopy(s2,s1);
printf("拷贝s1生成的串为: ");
StrPrint(s2);
printf("请输入串s2: ");
k=StrAssign(s2,"efghijk");
if(!k)
{
printf("串长超过MAXSIZE(%d)\n",MAXSIZE);
exit(0);
}
i=StrCompare(s1,s2);
if(i<0)
s='<';
else if(i==0)
s='=';
else
s='>';
printf("串s1%c串s2\n",s);
k=Concat(t,s1,s2);
printf("串s1联接串s2得到的串t为: ");
StrPrint(t);
if(k==FALSE)
printf("串t有截断\n");
ClearString(s1);
printf("清为空串后,串s1为: ");
StrPrint(s1);
printf("串长为%d 串空否？%d(1:是 0:否)\n",StrLength(s1),StrEmpty(s1));
printf("求串t的子串,请输入子串的起始位置,子串长度: ");
i=2;
j=3;
printf("%d,%d \n",i,j);
k=SubString(s2,t,i,j);
if(k)
{
printf("子串s2为: ");
StrPrint(s2);
}
printf("从串t的第pos个字符起,删除len个字符，请输入pos,len: ");
i=4;
j=2;
printf("%d,%d \n",i,j);
StrDelete(t,i,j);
printf("删除后的串t为: ");
StrPrint(t);
i=StrLength(s2)/2;
StrInsert(s2,i,t);
printf("在串s2的第%d个字符之前插入串t后,串s2为:\n",i);
StrPrint(s2);
i=Index(s2,t,1);
printf("s2的第%d个字母起和t第一次匹配\n",i);
SubString(t,s2,1,1);
printf("串t为：");
StrPrint(t);
Concat(s1,t,t);
printf("串s1为：");
StrPrint(s1);
Replace(s2,t,s1);
printf("用串s1取代串s2中和串t相同的不重叠的串后,串s2为: ");
StrPrint(s2);
return 0;
}
//02模式匹配_KMP
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
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 ElemType; /* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
typedef char String[MAXSIZE+1]; /* 0号单元存放串的长度 */
/* 生成一个其值等于chars的串T */
Status StrAssign(String T,char *chars)
{
int i;
if(strlen(chars)>MAXSIZE)
return ERROR;
else
{
T[0]=strlen(chars);
for(i=1;i<=T[0];i++)
T[i]=*(chars+i-1);
return OK;
}
}
Status ClearString(String S)
{
S[0]=0;/* 令串长为零 */
return OK;
}
/* 输出字符串T。 */
void StrPrint(String T)
{
int i;
for(i=1;i<=T[0];i++)
printf("%c",T[i]);
printf("\n");
}
/* 输出Next数组值。 */
void NextPrint(int next[],int length)
{
int i;
for(i=1;i<=length;i++)
printf("%d",next[i]);
printf("\n");
}
/* 返回串的元素个数 */
int StrLength(String S)
{
return S[0];
}
/* 朴素的模式匹配法 */
int Index(String S, String T, int pos)
{
int i = pos; /* i用于主串S中当前位置下标值，若pos不为1，则从pos位置开始匹配 */
int j = 1; /* j用于子串T中当前位置下标值 */
while (i <= S[0] && j <= T[0]) /* 若i小于S的长度并且j小于T的长度时，循环继续 */
{
if (S[i] == T[j]) /* 两字母相等则继续 */
{
++i;
++j;
}
else /* 指针后退重新开始匹配 */
{
i = i-j+2; /* i退回到上次匹配首位的下一位 */
j = 1; /* j退回到子串T的首位 */
}
}
if (j > T[0])
return i-T[0];
else
return 0;
}
/* 通过计算返回子串T的next数组。 */
void get_next(String T, int *next)
{
int i,j;
i=1;
j=0;
next[1]=0;
while (i T[0])
return i-T[0];
else
return 0;
}
/* 求模式串T的next函数修正值并存入数组nextval */
void get_nextval(String T, int *nextval)
{
int i,j;
i=1;
j=0;
nextval[1]=0;
while (i T[0])
return i-T[0];
else
return 0;
}
int main()
{
int i,*p;
String s1,s2;
StrAssign(s1,"abcdex");
printf("子串为: ");
StrPrint(s1);
i=StrLength(s1);
p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int));
get_next(s1,p);
printf("Next为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
printf("\n");
StrAssign(s1,"abcabx");
printf("子串为: ");
StrPrint(s1);
i=StrLength(s1);
p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int));
get_next(s1,p);
printf("Next为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
printf("\n");
StrAssign(s1,"ababaaaba");
printf("子串为: ");
StrPrint(s1);
i=StrLength(s1);
p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int));
get_next(s1,p);
printf("Next为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
printf("\n");
StrAssign(s1,"aaaaaaaab");
printf("子串为: ");
StrPrint(s1);
i=StrLength(s1);
p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int));
get_next(s1,p);
printf("Next为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
printf("\n");
StrAssign(s1,"ababaaaba");
printf(" 子串为: ");
StrPrint(s1);
i=StrLength(s1);
p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int));
get_next(s1,p);
printf(" Next为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
get_nextval(s1,p);
printf("NextVal为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
printf("\n");
StrAssign(s1,"aaaaaaaab");
printf(" 子串为: ");
StrPrint(s1);
i=StrLength(s1);
p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int));
get_next(s1,p);
printf(" Next为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
get_nextval(s1,p);
printf("NextVal为: ");
NextPrint(p,StrLength(s1));
printf("\n");
StrAssign(s1,"00000000000000000000000000000000000000000000000001");
printf("主串为: ");
StrPrint(s1);
StrAssign(s2,"0000000001");
printf("子串为: ");
StrPrint(s2);
printf("\n");
printf("主串和子串在第%d个字符处首次匹配（朴素模式匹配算法）\n",Index(s1,s2,1));
printf("主串和子串在第%d个字符处首次匹配（KMP算法） \n",Index_KMP(s1,s2,1));
printf("主串和子串在第%d个字符处首次匹配（KMP改良算法） \n",Index_KMP1(s1,s2,1));
return 0;
}
第6章、树
//01二叉树顺序结构实现_BiTreeArray
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
#define MAX_TREE_SIZE 100 /* 二叉树的最大结点数 */
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 TElemType; /* 树结点的数据类型，目前暂定为整型 */
typedef TElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE]; /* 0号单元存储根结点 */
typedef struct
{
int level,order; /* 结点的层,本层序号(按满二叉树计算) */
}Position;
TElemType Nil=0; /* 设整型以0为空 */
Status visit(TElemType c)
{
printf("%d ",c);
return OK;
}
/* 构造空二叉树T。因为T是固定数组，不会改变，故不需要& */
Status InitBiTree(SqBiTree T)
{
int i;
for(i=0;i=0;i--) /* 找到最后一个结点 */
if(T[i]!=Nil)
break;
i++;
do
j++;
while(i>=powl(2,j));/* 计算2的j次幂。 */
return j;
}
/* 初始条件: 二叉树T存在 */
/* 操作结果: 当T不空,用e返回T的根,返回OK;否则返回ERROR,e无定义 */
Status Root(SqBiTree T,TElemType *e)
{
if(BiTreeEmpty(T)) /* T空 */
return ERROR;
else
{
*e=T[0];
return OK;
}
}
/* 初始条件: 二叉树T存在,e是T中某个结点(的位置) */
/* 操作结果: 返回处于位置e(层,本层序号)的结点的值 */
TElemType Value(SqBiTree T,Position e)
{
return T[(int)powl(2,e.level-1)+e.order-2];
}
/* 初始条件: 二叉树T存在,e是T中某个结点(的位置) */
/* 操作结果: 给处于位置e(层,本层序号)的结点赋新值value */
Status Assign(SqBiTree T,Position e,TElemType value)
{
int i=(int)powl(2,e.level-1)+e.order-2; /* 将层、本层序号转为矩阵的序号 */
if(value!=Nil&&T[(i+1)/2-1]==Nil) /* 给叶子赋非空值但双亲为空 */
return ERROR;
else if(value==Nil&&(T[i*2+1]!=Nil||T[i*2+2]!=Nil)) /* 给双亲赋空值但有叶子（不空） */
return ERROR;
T[i]=value;
return OK;
}
/* 初始条件: 二叉树T存在,e是T中某个结点 */
/* 操作结果: 若e是T的非根结点,则返回它的双亲,否则返回＂空＂ */
TElemType Parent(SqBiTree T,TElemType e)
{
int i;
if(T[0]==Nil) /* 空树 */
return Nil;
for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)
if(T[i]==e) /* 找到e */
return T[(i+1)/2-1];
return Nil; /* 没找到e */
}
/* 初始条件: 二叉树T存在,e是T中某个结点 */
/* 操作结果: 返回e的左孩子。若e无左孩子,则返回＂空＂ */
TElemType LeftChild(SqBiTree T,TElemType e)
{
int i;
if(T[0]==Nil) /* 空树 */
return Nil;
for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)
if(T[i]==e) /* 找到e */
return T[i*2+1];
return Nil; /* 没找到e */
}
/* 初始条件: 二叉树T存在,e是T中某个结点 */
/* 操作结果: 返回e的右孩子。若e无右孩子,则返回＂空＂ */
TElemType RightChild(SqBiTree T,TElemType e)
{
int i;
if(T[0]==Nil) /* 空树 */
return Nil;
for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)
if(T[i]==e) /* 找到e */
return T[i*2+2];
return Nil; /* 没找到e */
}
/* 初始条件: 二叉树T存在,e是T中某个结点 */
/* 操作结果: 返回e的左兄弟。若e是T的左孩子或无左兄弟,则返回＂空＂ */
TElemType LeftSibling(SqBiTree T,TElemType e)
{
int i;
if(T[0]==Nil) /* 空树 */
return Nil;
for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)
if(T[i]==e&&i%2==0) /* 找到e且其序号为偶数(是右孩子) */
return T[i-1];
return Nil; /* 没找到e */
}
/* 初始条件: 二叉树T存在,e是T中某个结点 */
/* 操作结果: 返回e的右兄弟。若e是T的右孩子或无右兄弟,则返回＂空＂ */
TElemType RightSibling(SqBiTree T,TElemType e)
{
int i;
if(T[0]==Nil) /* 空树 */
return Nil;
for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)
if(T[i]==e&&i%2) /* 找到e且其序号为奇数(是左孩子) */
return T[i+1];
return Nil; /* 没找到e */
}
/* PreOrderTraverse()调用 */
void PreTraverse(SqBiTree T,int e)
{
visit(T[e]);
if(T[2*e+1]!=Nil) /* 左子树不空 */
PreTraverse(T,2*e+1);
if(T[2*e+2]!=Nil) /* 右子树不空 */
PreTraverse(T,2*e+2);
}
/* 初始条件: 二叉树存在 */
/* 操作结果: 先序遍历T。 */
Status PreOrderTraverse(SqBiTree T)
{
if(!BiTreeEmpty(T)) /* 树不空 */
PreTraverse(T,0);
printf("\n");
return OK;
}
/* InOrderTraverse()调用 */
void InTraverse(SqBiTree T,int e)
{
if(T[2*e+1]!=Nil) /* 左子树不空 */
InTraverse(T,2*e+1);
visit(T[e]);
if(T[2*e+2]!=Nil) /* 右子树不空 */
InTraverse(T,2*e+2);
}
/* 初始条件: 二叉树存在 */
/* 操作结果: 中序遍历T。 */
Status InOrderTraverse(SqBiTree T)
{
if(!BiTreeEmpty(T)) /* 树不空 */
InTraverse(T,0);
printf("\n");
return OK;
}
/* PostOrderTraverse()调用 */
void PostTraverse(SqBiTree T,int e)
{
if(T[2*e+1]!=Nil) /* 左子树不空 */
PostTraverse(T,2*e+1);
if(T[2*e+2]!=Nil) /* 右子树不空 */
PostTraverse(T,2*e+2);
visit(T[e]);
}
/* 初始条件: 二叉树T存在 */
/* 操作结果: 后序遍历T。 */
Status PostOrderTraverse(SqBiTree T)
{
if(!BiTreeEmpty(T)) /* 树不空 */
PostTraverse(T,0);
printf("\n");
return OK;
}
/* 层序遍历二叉树 */
void LevelOrderTraverse(SqBiTree T)
{
int i=MAX_TREE_SIZE-1,j;
while(T[i]==Nil)
i--; /* 找到最后一个非空结点的序号 */
for(j=0;j<=i;j++) /* 从根结点起,按层序遍历二叉树 */
if(T[j]!=Nil)
visit(T[j]); /* 只遍历非空的结点 */
printf("\n");
}
/* 逐层、按本层序号输出二叉树 */
void Print(SqBiTree T)
{
int j,k;
Position p;
TElemType e;
for(j=1;j<=BiTreeDepth(T);j++)
{
printf("第%d层: ",j);
for(k=1;k<=powl(2,j-1);k++)
{
p.level=j;
p.order=k;
e=Value(T,p);
if(e!=Nil)
printf("%d:%d ",k,e);
}
printf("\n");
}
}
int main()
{
Status i;
Position p;
TElemType e;
SqBiTree T;
InitBiTree(T);
CreateBiTree(T);
printf("建立二叉树后,树空否？%d(1:是 0:否) 树的深度=%d\n",BiTreeEmpty(T),BiTreeDepth(T));
i=Root(T,&e);
if(i)
printf("二叉树的根为：%d\n",e);
else
printf("树空，无根\n");
printf("层序遍历二叉树:\n");
LevelOrderTraverse(T);
printf("前序遍历二叉树:\n");
PreOrderTraverse(T);
printf("中序遍历二叉树:\n");
InOrderTraverse(T);
printf("后序遍历二叉树:\n");
PostOrderTraverse(T);
printf("修改结点的层号3本层序号2。");
p.level=3;
p.order=2;
e=Value(T,p);
printf("待修改结点的原值为%d请输入新值:50 ",e);
e=50;
Assign(T,p,e);
printf("前序遍历二叉树:\n");
PreOrderTraverse(T);
printf("结点%d的双亲为%d,左右孩子分别为",e,Parent(T,e));
printf("%d,%d,左右兄弟分别为",LeftChild(T,e),RightChild(T,e));
printf("%d,%d\n",LeftSibling(T,e),RightSibling(T,e));
ClearBiTree(T);
printf("清除二叉树后,树空否？%d(1:是 0:否) 树的深度=%d\n",BiTreeEmpty(T),BiTreeDepth(T));
i=Root(T,&e);
if(i)
printf("二叉树的根为：%d\n",e);
else
printf("树空，无根\n");
return 0;
}
//02二叉树链式结构实现_BiTreeLink
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
/* 用于构造二叉树********************************** */
int index=1;
typedef char String[24]; /* 0号单元存放串的长度 */
String str;
Status StrAssign(String T,char *chars)
{
int i;
if(strlen(chars)>MAXSIZE)
return ERROR;
else
{
T[0]=strlen(chars);
for(i=1;i<=T[0];i++)
T[i]=*(chars+i-1);
return OK;
}
}
/* ************************************************ */
typedef char TElemType;
TElemType Nil=' '; /* 字符型以空格符为空 */
Status visit(TElemType e)
{
printf("%c ",e);
return OK;
}
typedef struct BiTNode /* 结点结构 */
{
TElemType data; /* 结点数据 */
struct BiTNode *lchild,*rchild; /* 左右孩子指针 */
}BiTNode,*BiTree;
/* 构造空二叉树T */
Status InitBiTree(BiTree *T)
{
*T=NULL;
return OK;
}
/* 初始条件: 二叉树T存在。操作结果: 销毁二叉树T */
void DestroyBiTree(BiTree *T)
{
if(*T)
{
if((*T)->lchild) /* 有左孩子 */
DestroyBiTree(&(*T)->lchild); /* 销毁左孩子子树 */
if((*T)->rchild) /* 有右孩子 */
DestroyBiTree(&(*T)->rchild); /* 销毁右孩子子树 */
free(*T); /* 释放根结点 */
*T=NULL; /* 空指针赋0 */
}
}
/* 按前序输入二叉树中结点的值（一个字符） */
/* #表示空树，构造二叉链表表示二叉树T。 */
void CreateBiTree(BiTree *T)
{
TElemType ch;
/* scanf("%c",&ch); */
ch=str[index++];
if(ch=='#')
*T=NULL;
else
{
*T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
if(!*T)
exit(OVERFLOW);
(*T)->data=ch; /* 生成根结点 */
CreateBiTree(&(*T)->lchild); /* 构造左子树 */
CreateBiTree(&(*T)->rchild); /* 构造右子树 */
}
}
/* 初始条件: 二叉树T存在 */
/* 操作结果: 若T为空二叉树,则返回TRUE,否则FALSE */
Status BiTreeEmpty(BiTree T)
{
if(T)
return FALSE;
else
return TRUE;
}
#define ClearBiTree DestroyBiTree
/* 初始条件: 二叉树T存在。操作结果: 返回T的深度 */
int BiTreeDepth(BiTree T)
{
int i,j;
if(!T)
return 0;
if(T->lchild)
i=BiTreeDepth(T->lchild);
else
i=0;
if(T->rchild)
j=BiTreeDepth(T->rchild);
else
j=0;
return i>j?i+1:j+1;
}
/* 初始条件: 二叉树T存在。操作结果: 返回T的根 */
TElemType Root(BiTree T)
{
if(BiTreeEmpty(T))
return Nil;
else
return T->data;
}
/* 初始条件: 二叉树T存在，p指向T中某个结点 */
/* 操作结果: 返回p所指结点的值 */
TElemType Value(BiTree p)
{
return p->data;
}
/* 给p所指结点赋值为value */
void Assign(BiTree p,TElemType value)
{
p->data=value;
}
/* 初始条件: 二叉树T存在 */
/* 操作结果: 前序递归遍历T */
void PreOrderTraverse(BiTree T)
{
if(T==NULL)
return;
printf("%c",T->data);/* 显示结点数据，可以更改为其它对结点操作 */
PreOrderTraverse(T->lchild); /* 再先序遍历左子树 */
PreOrderTraverse(T->rchild); /* 最后先序遍历右子树 */
}
/* 初始条件: 二叉树T存在 */
/* 操作结果: 中序递归遍历T */
void InOrderTraverse(BiTree T)
{
if(T==NULL)
return;
InOrderTraverse(T->lchild); /* 中序遍历左子树 */
printf("%c",T->data);/* 显示结点数据，可以更改为其它对结点操作 */
InOrderTraverse(T->rchild); /* 最后中序遍历右子树 */
}
/* 初始条件: 二叉树T存在 */
/* 操作结果: 后序递归遍历T */
void PostOrderTraverse(BiTree T)
{
if(T==NULL)
return;
PostOrderTraverse(T->lchild); /* 先后序遍历左子树 */
PostOrderTraverse(T->rchild); /* 再后序遍历右子树 */
printf("%c",T->data);/* 显示结点数据，可以更改为其它对结点操作 */
}
int main()
{
int i;
BiTree T;
TElemType e1;
InitBiTree(&T);
StrAssign(str,"ABDH#K###E##CFI###G#J##");
CreateBiTree(&T);
printf("构造空二叉树后,树空否？%d(1:是 0:否) 树的深度=%d\n",BiTreeEmpty(T),BiTreeDepth(T));
e1=Root(T);
printf("二叉树的根为: %c\n",e1);
printf("\n前序遍历二叉树:");
PreOrderTraverse(T);
printf("\n中序遍历二叉树:");
InOrderTraverse(T);
printf("\n后序遍历二叉树:");
PostOrderTraverse(T);
ClearBiTree(&T);
printf("\n清除二叉树后,树空否？%d(1:是 0:否) 树的深度=%d\n",BiTreeEmpty(T),BiTreeDepth(T));
i=Root(T);
if(!i)
printf("树空，无根\n");
return 0;
}
//03线索二叉树_ThreadBinaryTree
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
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 char TElemType;
typedef enum {Link,Thread} PointerTag; /* Link==0表示指向左右孩子指针, */
/* Thread==1表示指向前驱或后继的线索 */
typedef struct BiThrNode /* 二叉线索存储结点结构 */
{
TElemType data; /* 结点数据 */
struct BiThrNode *lchild, *rchild; /* 左右孩子指针 */
PointerTag LTag;
PointerTag RTag; /* 左右标志 */
} BiThrNode, *BiThrTree;
TElemType Nil='#'; /* 字符型以空格符为空 */
Status visit(TElemType e)
{
printf("%c ",e);
return OK;
}
/* 按前序输入二叉线索树中结点的值,构造二叉线索树T */
/* 0(整型)/空格(字符型)表示空结点 */
Status CreateBiThrTree(BiThrTree *T)
{
TElemType h;
scanf("%c",&h);
if(h==Nil)
*T=NULL;
else
{
*T=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
if(!*T)
exit(OVERFLOW);
(*T)->data=h; /* 生成根结点(前序) */
CreateBiThrTree(&(*T)->lchild); /* 递归构造左子树 */
if((*T)->lchild) /* 有左孩子 */
(*T)->LTag=Link;
CreateBiThrTree(&(*T)->rchild); /* 递归构造右子树 */
if((*T)->rchild) /* 有右孩子 */
(*T)->RTag=Link;
}
return OK;
}
BiThrTree pre; /* 全局变量,始终指向刚刚访问过的结点 */
/* 中序遍历进行中序线索化 */
void InThreading(BiThrTree p)
{
if(p)
{
InThreading(p->lchild); /* 递归左子树线索化 */
if(!p->lchild) /* 没有左孩子 */
{
p->LTag=Thread; /* 前驱线索 */
p->lchild=pre; /* 左孩子指针指向前驱 */
}
if(!pre->rchild) /* 前驱没有右孩子 */
{
pre->RTag=Thread; /* 后继线索 */
pre->rchild=p; /* 前驱右孩子指针指向后继(当前结点p) */
}
pre=p; /* 保持pre指向p的前驱 */
InThreading(p->rchild); /* 递归右子树线索化 */
}
}
/* 中序遍历二叉树T,并将其中序线索化,Thrt指向头结点 */
Status InOrderThreading(BiThrTree *Thrt,BiThrTree T)
{
*Thrt=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
if(!*Thrt)
exit(OVERFLOW);
(*Thrt)->LTag=Link; /* 建头结点 */
(*Thrt)->RTag=Thread;
(*Thrt)->rchild=(*Thrt); /* 右指针回指 */
if(!T) /* 若二叉树空,则左指针回指 */
(*Thrt)->lchild=*Thrt;
else
{
(*Thrt)->lchild=T;
pre=(*Thrt);
InThreading(T); /* 中序遍历进行中序线索化 */
pre->rchild=*Thrt;
pre->RTag=Thread; /* 最后一个结点线索化 */
(*Thrt)->rchild=pre;
}
return OK;
}
/* 中序遍历二叉线索树T(头结点)的非递归算法 */
Status InOrderTraverse_Thr(BiThrTree T)
{
BiThrTree p;
p=T->lchild; /* p指向根结点 */
while(p!=T)
{ /* 空树或遍历结束时,p==T */
while(p->LTag==Link)
p=p->lchild;
if(!visit(p->data)) /* 访问其左子树为空的结点 */
return ERROR;
while(p->RTag==Thread&&p->rchild!=T)
{
p=p->rchild;
visit(p->data); /* 访问后继结点 */
}
p=p->rchild;
}
return OK;
}
int main()
{
BiThrTree H,T;
printf("请按前序输入二叉树(如:'ABDH##I##EJ###CF##G##')\n");
CreateBiThrTree(&T); /* 按前序产生二叉树 */
InOrderThreading(&H,T); /* 中序遍历,并中序线索化二叉树 */
printf("中序遍历(输出)二叉线索树:\n");
InOrderTraverse_Thr(H); /* 中序遍历(输出)二叉线索树 */
printf("\n");
return 0;
}
第7章、图
//01邻接矩阵创建_CreateMGraph
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXVEX 100 /* 最大顶点数，应由用户定义 */
#define INFINITY 65535
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 char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */
typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */
typedef struct
{
VertexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点表 */
EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX];/* 邻接矩阵，可看作边表 */
int numNodes, numEdges; /* 图中当前的顶点数和边数 */
}MGraph;
/* 建立无向网图的邻接矩阵表示 */
void CreateMGraph(MGraph *G)
{
int i,j,k,w;
printf("输入顶点数和边数:\n");
scanf("%d,%d",&G->numNodes,&G->numEdges); /* 输入顶点数和边数 */
for(i = 0;i numNodes;i++) /* 读入顶点信息,建立顶点表 */
scanf(&G->vexs[i]);
for(i = 0;i numNodes;i++)
for(j = 0;j numNodes;j++)
G->arc[i][j]=INFINITY; /* 邻接矩阵初始化 */
for(k = 0;k numEdges;k++) /* 读入numEdges条边，建立邻接矩阵 */
{
printf("输入边(vi,vj)上的下标i，下标j和权w:\n");
scanf("%d,%d,%d",&i,&j,&w); /* 输入边(vi,vj)上的权w */
G->arc[i][j]=w;
G->arc[j][i]= G->arc[i][j]; /* 因为是无向图，矩阵对称 */
}
}
int main(void)
{
MGraph G;
CreateMGraph(&G);
return 0;
}
//02邻接表创建_CreateALGraph
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXVEX 100 /* 最大顶点数,应由用户定义 */
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 char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */
typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */
typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */
{
int adjvex; /* 邻接点域,存储该顶点对应的下标 */
EdgeType info; /* 用于存储权值,对于非网图可以不需要 */
struct EdgeNode *next; /* 链域,指向下一个邻接点 */
}EdgeNode;
typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */
{
VertexType data; /* 顶点域,存储顶点信息 */
EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */
}VertexNode, AdjList[MAXVEX];
typedef struct
{
AdjList adjList;
int numNodes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */
}GraphAdjList;
/* 建立图的邻接表结构 */
void CreateALGraph(GraphAdjList *G)
{
int i,j,k;
EdgeNode *e;
printf("输入顶点数和边数:\n");
scanf("%d,%d",&G->numNodes,&G->numEdges); /* 输入顶点数和边数 */
for(i = 0;i < G->numNodes;i++) /* 读入顶点信息,建立顶点表 */
{
scanf(&G->adjList[i].data); /* 输入顶点信息 */
G->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */
}
for(k = 0;k < G->numEdges;k++)/* 建立边表 */
{
printf("输入边(vi,vj)上的顶点序号:\n");
scanf("%d,%d",&i,&j); /* 输入边(vi,vj)上的顶点序号 */
e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); /* 向内存申请空间,生成边表结点 */
e->adjvex=j; /* 邻接序号为j */
e->next=G->adjList[i].firstedge; /* 将e的指针指向当前顶点上指向的结点 */
G->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */
e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); /* 向内存申请空间,生成边表结点 */
e->adjvex=i; /* 邻接序号为i */
e->next=G->adjList[j].firstedge; /* 将e的指针指向当前顶点上指向的结点 */
G->adjList[j].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */
}
}
int main(void)
{
GraphAdjList G;
CreateALGraph(&G);
return 0;
}
//03邻接矩阵深度和广度遍历DFS_BFS
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
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 char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */
typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */
#define MAXSIZE 9 /* 存储空间初始分配量 */
#define MAXEDGE 15
#define MAXVEX 9
#define INFINITY 65535
typedef struct
{
VertexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点表 */
EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX];/* 邻接矩阵，可看作边表 */
int numVertexes, numEdges; /* 图中当前的顶点数和边数 */
}MGraph;
/* 用到的队列结构与函数********************************** */
/* 循环队列的顺序存储结构 */
typedef struct
{
int data[MAXSIZE];
int front; /* 头指针 */
int rear; /* 尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置 */
}Queue;
/* 初始化一个空队列Q */
Status InitQueue(Queue *Q)
{
Q->front=0;
Q->rear=0;
return OK;
}
/* 若队列Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
Status QueueEmpty(Queue Q)
{
if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 若队列未满，则插入元素e为Q新的队尾元素 */
Status EnQueue(Queue *Q,int e)
{
if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) /* 队列满的判断 */
return ERROR;
Q->data[Q->rear]=e; /* 将元素e赋值给队尾 */
Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指针向后移一位置， */
/* 若到最后则转到数组头部 */
return OK;
}
/* 若队列不空，则删除Q中队头元素，用e返回其值 */
Status DeQueue(Queue *Q,int *e)
{
if (Q->front == Q->rear) /* 队列空的判断 */
return ERROR;
*e=Q->data[Q->front]; /* 将队头元素赋值给e */
Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE; /* front指针向后移一位置， */
/* 若到最后则转到数组头部 */
return OK;
}
/* ****************************************************** */
void CreateMGraph(MGraph *G)
{
int i, j;
G->numEdges=15;
G->numVertexes=9;
/* 读入顶点信息，建立顶点表 */
G->vexs[0]='A';
G->vexs[1]='B';
G->vexs[2]='C';
G->vexs[3]='D';
G->vexs[4]='E';
G->vexs[5]='F';
G->vexs[6]='G';
G->vexs[7]='H';
G->vexs[8]='I';
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[i][j]=0;
}
}
G->arc[0][1]=1;
G->arc[0][5]=1;
G->arc[1][2]=1;
G->arc[1][8]=1;
G->arc[1][6]=1;
G->arc[2][3]=1;
G->arc[2][8]=1;
G->arc[3][4]=1;
G->arc[3][7]=1;
G->arc[3][6]=1;
G->arc[3][8]=1;
G->arc[4][5]=1;
G->arc[4][7]=1;
G->arc[5][6]=1;
G->arc[6][7]=1;
for(i = 0; i < G->numVertexes; i++)
{
for(j = i; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[j][i] =G->arc[i][j];
}
}
}
Boolean visited[MAXVEX]; /* 访问标志的数组 */
/* 邻接矩阵的深度优先递归算法 */
void DFS(MGraph G, int i)
{
int j;
visited[i] = TRUE;
printf("%c ", G.vexs[i]);/* 打印顶点，也可以其它操作 */
for(j = 0; j < G.numVertexes; j++)
if(G.arc[i][j] == 1 && !visited[j])
DFS(G, j);/* 对为访问的邻接顶点递归调用 */
}
/* 邻接矩阵的深度遍历操作 */
void DFSTraverse(MGraph G)
{
int i;
for(i = 0; i < G.numVertexes; i++)
visited[i] = FALSE; /* 初始所有顶点状态都是未访问过状态 */
for(i = 0; i < G.numVertexes; i++)
if(!visited[i]) /* 对未访问过的顶点调用DFS，若是连通图，只会执行一次 */
DFS(G, i);
}
/* 邻接矩阵的广度遍历算法 */
void BFSTraverse(MGraph G)
{
int i, j;
Queue Q;
for(i = 0; i < G.numVertexes; i++)
visited[i] = FALSE;
InitQueue(&Q); /* 初始化一辅助用的队列 */
for(i = 0; i < G.numVertexes; i++) /* 对每一个顶点做循环 */
{
if (!visited[i]) /* 若是未访问过就处理 */
{
visited[i]=TRUE; /* 设置当前顶点访问过 */
printf("%c ", G.vexs[i]);/* 打印顶点，也可以其它操作 */
EnQueue(&Q,i); /* 将此顶点入队列 */
while(!QueueEmpty(Q)) /* 若当前队列不为空 */
{
DeQueue(&Q,&i); /* 将队对元素出队列，赋值给i */
for(j=0;j//04邻接表深度和广度遍历DFS_BFS
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 9 /* 存储空间初始分配量 */
#define MAXEDGE 15
#define MAXVEX 9
#define INFINITY 65535
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 char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */
typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */
/* 邻接矩阵结构 */
typedef struct
{
VertexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点表 */
EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX];/* 邻接矩阵,可看作边表 */
int numVertexes, numEdges; /* 图中当前的顶点数和边数 */
}MGraph;
/* 邻接表结构****************** */
typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */
{
int adjvex; /* 邻接点域,存储该顶点对应的下标 */
int weight; /* 用于存储权值,对于非网图可以不需要 */
struct EdgeNode *next; /* 链域,指向下一个邻接点 */
}EdgeNode;
typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */
{
int in; /* 顶点入度 */
char data; /* 顶点域,存储顶点信息 */
EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */
}VertexNode, AdjList[MAXVEX];
typedef struct
{
AdjList adjList;
int numVertexes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */
}graphAdjList,*GraphAdjList;
/* **************************** */
/* 用到的队列结构与函数********************************** */
/* 循环队列的顺序存储结构 */
typedef struct
{
int data[MAXSIZE];
int front; /* 头指针 */
int rear; /* 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 */
}Queue;
/* 初始化一个空队列Q */
Status InitQueue(Queue *Q)
{
Q->front=0;
Q->rear=0;
return OK;
}
/* 若队列Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
Status QueueEmpty(Queue Q)
{
if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* 若队列未满,则插入元素e为Q新的队尾元素 */
Status EnQueue(Queue *Q,int e)
{
if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) /* 队列满的判断 */
return ERROR;
Q->data[Q->rear]=e; /* 将元素e赋值给队尾 */
Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指针向后移一位置, */
/* 若到最后则转到数组头部 */
return OK;
}
/* 若队列不空,则删除Q中队头元素,用e返回其值 */
Status DeQueue(Queue *Q,int *e)
{
if (Q->front == Q->rear) /* 队列空的判断 */
return ERROR;
*e=Q->data[Q->front]; /* 将队头元素赋值给e */
Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE; /* front指针向后移一位置, */
/* 若到最后则转到数组头部 */
return OK;
}
/* ****************************************************** */
void CreateMGraph(MGraph *G)
{
int i, j;
G->numEdges=15;
G->numVertexes=9;
/* 读入顶点信息,建立顶点表 */
G->vexs[0]='A';
G->vexs[1]='B';
G->vexs[2]='C';
G->vexs[3]='D';
G->vexs[4]='E';
G->vexs[5]='F';
G->vexs[6]='G';
G->vexs[7]='H';
G->vexs[8]='I';
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[i][j]=0;
}
}
G->arc[0][1]=1;
G->arc[0][5]=1;
G->arc[1][2]=1;
G->arc[1][8]=1;
G->arc[1][6]=1;
G->arc[2][3]=1;
G->arc[2][8]=1;
G->arc[3][4]=1;
G->arc[3][7]=1;
G->arc[3][6]=1;
G->arc[3][8]=1;
G->arc[4][5]=1;
G->arc[4][7]=1;
G->arc[5][6]=1;
G->arc[6][7]=1;
for(i = 0; i < G->numVertexes; i++)
{
for(j = i; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[j][i] =G->arc[i][j];
}
}
}
/* 利用邻接矩阵构建邻接表 */
void CreateALGraph(MGraph G,GraphAdjList *GL)
{
int i,j;
EdgeNode *e;
*GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList));
(*GL)->numVertexes=G.numVertexes;
(*GL)->numEdges=G.numEdges;
for(i= 0;i adjList[i].in=0;
(*GL)->adjList[i].data=G.vexs[i];
(*GL)->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */
}
for(i=0;iadjvex=j; /* 邻接序号为j */
e->next=(*GL)->adjList[i].firstedge; /* 将当前顶点上的指向的结点指针赋值给e */
(*GL)->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */
(*GL)->adjList[j].in++;
}
}
}
}
Boolean visited[MAXSIZE]; /* 访问标志的数组 */
/* 邻接表的深度优先递归算法 */
void DFS(GraphAdjList GL, int i)
{
EdgeNode *p;
visited[i] = TRUE;
printf("%c ",GL->adjList[i].data);/* 打印顶点,也可以其它操作 */
p = GL->adjList[i].firstedge;
while(p)
{
if(!visited[p->adjvex])
DFS(GL, p->adjvex);/* 对为访问的邻接顶点递归调用 */
p = p->next;
}
}
/* 邻接表的深度遍历操作 */
void DFSTraverse(GraphAdjList GL)
{
int i;
for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++)
visited[i] = FALSE; /* 初始所有顶点状态都是未访问过状态 */
for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++)
if(!visited[i]) /* 对未访问过的顶点调用DFS,若是连通图,只会执行一次 */
DFS(GL, i);
}
/* 邻接表的广度遍历算法 */
void BFSTraverse(GraphAdjList GL)
{
int i;
EdgeNode *p;
Queue Q;
for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++)
visited[i] = FALSE;
InitQueue(&Q);
for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++)
{
if (!visited[i])
{
visited[i]=TRUE;
printf("%c ",GL->adjList[i].data);/* 打印顶点,也可以其它操作 */
EnQueue(&Q,i);
while(!QueueEmpty(Q))
{
DeQueue(&Q,&i);
p = GL->adjList[i].firstedge; /* 找到当前顶点的边表链表头指针 */
while(p)
{
if(!visited[p->adjvex]) /* 若此顶点未被访问 */
{
visited[p->adjvex]=TRUE;
printf("%c ",GL->adjList[p->adjvex].data);
EnQueue(&Q,p->adjvex); /* 将此顶点入队列 */
}
p = p->next; /* 指针指向下一个邻接点 */
}
}
}
}
}
int main(void)
{
MGraph G;
GraphAdjList GL;
CreateMGraph(&G);
CreateALGraph(G,&GL);
printf("\n深度遍历:");
DFSTraverse(GL);
printf("\n广度遍历:");
BFSTraverse(GL);
return 0;
}
//05最小生成树_Prim
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXEDGE 20
#define MAXVEX 20
#define INFINITY 65535
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 struct
{
int arc[MAXVEX][MAXVEX];
int numVertexes, numEdges;
}MGraph;
void CreateMGraph(MGraph *G)/* 构件图 */
{
int i, j;
/* printf("请输入边数和顶点数:"); */
G->numEdges=15;
G->numVertexes=9;
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
if (i==j)
G->arc[i][j]=0;
else
G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY;
}
}
G->arc[0][1]=10;
G->arc[0][5]=11;
G->arc[1][2]=18;
G->arc[1][8]=12;
G->arc[1][6]=16;
G->arc[2][8]=8;
G->arc[2][3]=22;
G->arc[3][8]=21;
G->arc[3][6]=24;
G->arc[3][7]=16;
G->arc[3][4]=20;
G->arc[4][7]=7;
G->arc[4][5]=26;
G->arc[5][6]=17;
G->arc[6][7]=19;
for(i = 0; i < G->numVertexes; i++)
{
for(j = i; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[j][i] =G->arc[i][j];
}
}
}
/* Prim算法生成最小生成树 */
void MiniSpanTree_Prim(MGraph G)
{
int min, i, j, k;
int adjvex[MAXVEX]; /* 保存相关顶点下标 */
int lowcost[MAXVEX]; /* 保存相关顶点间边的权值 */
lowcost[0] = 0;/* 初始化第一个权值为0，即v0加入生成树 */
/* lowcost的值为0，在这里就是此下标的顶点已经加入生成树 */
adjvex[0] = 0; /* 初始化第一个顶点下标为0 */
for(i = 1; i < G.numVertexes; i++) /* 循环除下标为0外的全部顶点 */
{
lowcost[i] = G.arc[0][i]; /* 将v0顶点与之有边的权值存入数组 */
adjvex[i] = 0; /* 初始化都为v0的下标 */
}
for(i = 1; i < G.numVertexes; i++)
{
min = INFINITY; /* 初始化最小权值为∞， */
/* 通常设置为不可能的大数字如32767、65535等 */
j = 1;k = 0;
while(j < G.numVertexes) /* 循环全部顶点 */
{
if(lowcost[j]!=0 && lowcost[j] < min)/* 如果权值不为0且权值小于min */
{
min = lowcost[j]; /* 则让当前权值成为最小值 */
k = j; /* 将当前最小值的下标存入k */
}
j++;
}
printf("(%d, %d)\n", adjvex[k], k);/* 打印当前顶点边中权值最小的边 */
lowcost[k] = 0;/* 将当前顶点的权值设置为0,表示此顶点已经完成任务 */
for(j = 1; j < G.numVertexes; j++) /* 循环所有顶点 */
{
if(lowcost[j]!=0 && G.arc[k][j] < lowcost[j])
{/* 如果下标为k顶点各边权值小于此前这些顶点未被加入生成树权值 */
lowcost[j] = G.arc[k][j];/* 将较小的权值存入lowcost相应位置 */
adjvex[j] = k; /* 将下标为k的顶点存入adjvex */
}
}
}
}
int main(void)
{
MGraph G;
CreateMGraph(&G);
MiniSpanTree_Prim(G);
return 0;
}//06最小生成树_Kruskal
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
#define MAXEDGE 20
#define MAXVEX 20
#define INFINITY 65535
typedef struct
{
int arc[MAXVEX][MAXVEX];
int numVertexes, numEdges;
}MGraph;
typedef struct
{
int begin;
int end;
int weight;
}Edge; /* 对边集数组Edge结构的定义 */
/* 构件图 */
void CreateMGraph(MGraph *G)
{
int i, j;
/* printf("请输入边数和顶点数:"); */
G->numEdges=15;
G->numVertexes=9;
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
if (i==j)
G->arc[i][j]=0;
else
G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY;
}
}
G->arc[0][1]=10;
G->arc[0][5]=11;
G->arc[1][2]=18;
G->arc[1][8]=12;
G->arc[1][6]=16;
G->arc[2][8]=8;
G->arc[2][3]=22;
G->arc[3][8]=21;
G->arc[3][6]=24;
G->arc[3][7]=16;
G->arc[3][4]=20;
G->arc[4][7]=7;
G->arc[4][5]=26;
G->arc[5][6]=17;
G->arc[6][7]=19;
for(i = 0; i < G->numVertexes; i++)
{
for(j = i; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[j][i] =G->arc[i][j];
}
}
}
/* 交换权值 以及头和尾 */
void Swapn(Edge *edges,int i, int j)
{
int temp;
temp = edges[i].begin;
edges[i].begin = edges[j].begin;
edges[j].begin = temp;
temp = edges[i].end;
edges[i].end = edges[j].end;
edges[j].end = temp;
temp = edges[i].weight;
edges[i].weight = edges[j].weight;
edges[j].weight = temp;
}
/* 对权值进行排序 */
void sort(Edge edges[],MGraph *G)
{
int i, j;
for ( i = 0; i < G->numEdges; i++)
{
for ( j = i + 1; j < G->numEdges; j++)
{
if (edges[i].weight > edges[j].weight)
{
Swapn(edges, i, j);
}
}
}
printf("权排序之后的为:\n");
for (i = 0; i < G->numEdges; i++)
{
printf("(%d, %d) %d\n", edges[i].begin, edges[i].end, edges[i].weight);
}
}
/* 查找连线顶点的尾部下标 */
int Find(int *parent, int f)
{
while ( parent[f] > 0)
{
f = parent[f];
}
return f;
}
/* 生成最小生成树 */
void MiniSpanTree_Kruskal(MGraph G)
{
int i, j, n, m;
int k = 0;
int parent[MAXVEX];/* 定义一数组用来判断边与边是否形成环路 */
Edge edges[MAXEDGE];/* 定义边集数组,edge的结构为begin,end,weight,均为整型 */
/* 用来构建边集数组并排序********************* */
for ( i = 0; i < G.numVertexes-1; i++)
{
for (j = i + 1; j < G.numVertexes; j++)
{
if (G.arc[i][j]//07最短路径_Dijkstra
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXEDGE 20
#define MAXVEX 20
#define INFINITY 65535
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 struct
{
int vexs[MAXVEX];
int arc[MAXVEX][MAXVEX];
int numVertexes, numEdges;
}MGraph;
typedef int Patharc[MAXVEX]; /* 用于存储最短路径下标的数组 */
typedef int ShortPathTable[MAXVEX];/* 用于存储到各点最短路径的权值和 */
/* 构件图 */
void CreateMGraph(MGraph *G)
{
int i, j;
/* printf("请输入边数和顶点数:"); */
G->numEdges=16;
G->numVertexes=9;
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
G->vexs[i]=i;
}
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
if (i==j)
G->arc[i][j]=0;
else
G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY;
}
}
G->arc[0][1]=1;
G->arc[0][2]=5;
G->arc[1][2]=3;
G->arc[1][3]=7;
G->arc[1][4]=5;
G->arc[2][4]=1;
G->arc[2][5]=7;
G->arc[3][4]=2;
G->arc[3][6]=3;
G->arc[4][5]=3;
G->arc[4][6]=6;
G->arc[4][7]=9;
G->arc[5][7]=5;
G->arc[6][7]=2;
G->arc[6][8]=7;
G->arc[7][8]=4;
for(i = 0; i < G->numVertexes; i++)
{
for(j = i; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[j][i] =G->arc[i][j];
}
}
}
/* Dijkstra算法，求有向网G的v0顶点到其余顶点v的最短路径P[v]及带权长度D[v] */
/* P[v]的值为前驱顶点下标,D[v]表示v0到v的最短路径长度和 */
void ShortestPath_Dijkstra(MGraph G, int v0, Patharc *P, ShortPathTable *D)
{
int v,w,k,min;
int final[MAXVEX];/* final[w]=1表示求得顶点v0至vw的最短路径 */
for(v=0; v//08最短路径_Floyd
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXEDGE 20
#define MAXVEX 20
#define INFINITY 65535
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 struct
{
int vexs[MAXVEX];
int arc[MAXVEX][MAXVEX];
int numVertexes, numEdges;
}MGraph;
typedef int Patharc[MAXVEX][MAXVEX];
typedef int ShortPathTable[MAXVEX][MAXVEX];
/* 构件图 */
void CreateMGraph(MGraph *G)
{
int i, j;
/* printf("请输入边数和顶点数:"); */
G->numEdges=16;
G->numVertexes=9;
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
G->vexs[i]=i;
}
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
if (i==j)
G->arc[i][j]=0;
else
G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY;
}
}
G->arc[0][1]=1;
G->arc[0][2]=5;
G->arc[1][2]=3;
G->arc[1][3]=7;
G->arc[1][4]=5;
G->arc[2][4]=1;
G->arc[2][5]=7;
G->arc[3][4]=2;
G->arc[3][6]=3;
G->arc[4][5]=3;
G->arc[4][6]=6;
G->arc[4][7]=9;
G->arc[5][7]=5;
G->arc[6][7]=2;
G->arc[6][8]=7;
G->arc[7][8]=4;
for(i = 0; i < G->numVertexes; i++)
{
for(j = i; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[j][i] =G->arc[i][j];
}
}
}
/* Floyd算法，求网图G中各顶点v到其余顶点w的最短路径P[v][w]及带权长度D[v][w]。 */
void ShortestPath_Floyd(MGraph G, Patharc *P, ShortPathTable *D)
{
int v,w,k;
for(v=0; v(*D)[v][k]+(*D)[k][w])
{/* 如果经过下标为k顶点路径比原两点间路径更短 */
(*D)[v][w]=(*D)[v][k]+(*D)[k][w];/* 将当前两点间权值设为更小的一个 */
(*P)[v][w]=(*P)[v][k];/* 路径设置为经过下标为k的顶点 */
}
}
}
}
}
int main(void)
{
int v,w,k;
MGraph G;
Patharc P;
ShortPathTable D; /* 求某点到其余各点的最短路径 */
CreateMGraph(&G);
ShortestPath_Floyd(G,&P,&D);
printf("各顶点间最短路径如下:\n");
for(v=0; v %d",k); /* 打印路径顶点 */
k=P[k][w]; /* 获得下一个路径顶点下标 */
}
printf(" -> %d\n",w); /* 打印终点 */
}
printf("\n");
}
printf("最短路径D\n");
for(v=0; v //09拓扑排序_TopologicalSort
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXEDGE 20
#define MAXVEX 14
#define INFINITY 65535
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
/* 邻接矩阵结构 */
typedef struct
{
int vexs[MAXVEX];
int arc[MAXVEX][MAXVEX];
int numVertexes, numEdges;
}MGraph;
/* 邻接表结构****************** */
typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */
{
int adjvex; /* 邻接点域，存储该顶点对应的下标 */
int weight; /* 用于存储权值，对于非网图可以不需要 */
struct EdgeNode *next; /* 链域，指向下一个邻接点 */
}EdgeNode;
typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */
{
int in; /* 顶点入度 */
int data; /* 顶点域，存储顶点信息 */
EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */
}VertexNode, AdjList[MAXVEX];
typedef struct
{
AdjList adjList;
int numVertexes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */
}graphAdjList,*GraphAdjList;
/* **************************** */
void CreateMGraph(MGraph *G)/* 构件图 */
{
int i, j;
/* printf("请输入边数和顶点数:"); */
G->numEdges=MAXEDGE;
G->numVertexes=MAXVEX;
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
G->vexs[i]=i;
}
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
G->arc[i][j]=0;
}
}
G->arc[0][4]=1;
G->arc[0][5]=1;
G->arc[0][11]=1;
G->arc[1][2]=1;
G->arc[1][4]=1;
G->arc[1][8]=1;
G->arc[2][5]=1;
G->arc[2][6]=1;
G->arc[2][9]=1;
G->arc[3][2]=1;
G->arc[3][13]=1;
G->arc[4][7]=1;
G->arc[5][8]=1;
G->arc[5][12]=1;
G->arc[6][5]=1;
G->arc[8][7]=1;
G->arc[9][10]=1;
G->arc[9][11]=1;
G->arc[10][13]=1;
G->arc[12][9]=1;
}
/* 利用邻接矩阵构建邻接表 */
void CreateALGraph(MGraph G,GraphAdjList *GL)
{
int i,j;
EdgeNode *e;
*GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList));
(*GL)->numVertexes=G.numVertexes;
(*GL)->numEdges=G.numEdges;
for(i= 0;i adjList[i].in=0;
(*GL)->adjList[i].data=G.vexs[i];
(*GL)->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */
}
for(i=0;iadjvex=j; /* 邻接序号为j */
e->next=(*GL)->adjList[i].firstedge; /* 将当前顶点上的指向的结点指针赋值给e */
(*GL)->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */
(*GL)->adjList[j].in++;
}
}
}
}
/* 拓扑排序，若GL无回路，则输出拓扑排序序列并返回1，若有回路返回0。 */
Status TopologicalSort(GraphAdjList GL)
{
EdgeNode *e;
int i,k,gettop;
int top=0; /* 用于栈指针下标 */
int count=0;/* 用于统计输出顶点的个数 */
int *stack; /* 建栈将入度为0的顶点入栈 */
stack=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) );
for(i = 0; inumVertexes; i++)
if(0 == GL->adjList[i].in) /* 将入度为0的顶点入栈 */
stack[++top]=i;
while(top!=0)
{
gettop=stack[top--];
printf("%d -> ",GL->adjList[gettop].data);
count++; /* 输出i号顶点，并计数 */
for(e = GL->adjList[gettop].firstedge; e; e = e->next)
{
k=e->adjvex;
if( !(--GL->adjList[k].in) ) /* 将i号顶点的邻接点的入度减1，如果减1后为0，则入栈 */
stack[++top]=k;
}
}
printf("\n");
if(count < GL->numVertexes)
return ERROR;
else
return OK;
}
int main(void)
{
MGraph G;
GraphAdjList GL;
int result;
CreateMGraph(&G);
CreateALGraph(G,&GL);
result=TopologicalSort(GL);
printf("result:%d",result);
return 0;
} //10关键路径_CriticalPath
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXEDGE 30
#define MAXVEX 30
#define INFINITY 65535
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
int *etv,*ltv; /* 事件最早发生时间和最迟发生时间数组，全局变量 */
int *stack2; /* 用于存储拓扑序列的栈 */
int top2; /* 用于stack2的指针 */
/* 邻接矩阵结构 */
typedef struct
{
int vexs[MAXVEX];
int arc[MAXVEX][MAXVEX];
int numVertexes, numEdges;
}MGraph;
/* 邻接表结构****************** */
typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */
{
int adjvex; /* 邻接点域，存储该顶点对应的下标 */
int weight; /* 用于存储权值，对于非网图可以不需要 */
struct EdgeNode *next; /* 链域，指向下一个邻接点 */
}EdgeNode;
typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */
{
int in; /* 顶点入度 */
int data; /* 顶点域，存储顶点信息 */
EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */
}VertexNode, AdjList[MAXVEX];
typedef struct
{
AdjList adjList;
int numVertexes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */
}graphAdjList,*GraphAdjList;
/* **************************** */
void CreateMGraph(MGraph *G)/* 构件图 */
{
int i, j;
/* printf("请输入边数和顶点数:"); */
G->numEdges=13;
G->numVertexes=10;
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
G->vexs[i]=i;
}
for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */
{
for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++)
{
if (i==j)
G->arc[i][j]=0;
else
G->arc[i][j]=INFINITY;
}
}
G->arc[0][1]=3;
G->arc[0][2]=4;
G->arc[1][3]=5;
G->arc[1][4]=6;
G->arc[2][3]=8;
G->arc[2][5]=7;
G->arc[3][4]=3;
G->arc[4][6]=9;
G->arc[4][7]=4;
G->arc[5][7]=6;
G->arc[6][9]=2;
G->arc[7][8]=5;
G->arc[8][9]=3;
}
/* 利用邻接矩阵构建邻接表 */
void CreateALGraph(MGraph G,GraphAdjList *GL)
{
int i,j;
EdgeNode *e;
*GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList));
(*GL)->numVertexes=G.numVertexes;
(*GL)->numEdges=G.numEdges;
for(i= 0;i adjList[i].in=0;
(*GL)->adjList[i].data=G.vexs[i];
(*GL)->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */
}
for(i=0;iadjvex=j; /* 邻接序号为j */
e->weight=G.arc[i][j];
e->next=(*GL)->adjList[i].firstedge; /* 将当前顶点上的指向的结点指针赋值给e */
(*GL)->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */
(*GL)->adjList[j].in++;
}
}
}
}
/* 拓扑排序 */
Status TopologicalSort(GraphAdjList GL)
{ /* 若GL无回路，则输出拓扑排序序列并返回1，若有回路返回0。 */
EdgeNode *e;
int i,k,gettop;
int top=0; /* 用于栈指针下标 */
int count=0;/* 用于统计输出顶点的个数 */
int *stack; /* 建栈将入度为0的顶点入栈 */
stack=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) );
for(i = 0; inumVertexes; i++)
if(0 == GL->adjList[i].in) /* 将入度为0的顶点入栈 */
stack[++top]=i;
top2=0;
etv=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) ); /* 事件最早发生时间数组 */
for(i=0; inumVertexes; i++)
etv[i]=0; /* 初始化 */
stack2=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) );/* 初始化拓扑序列栈 */
printf("TopologicalSort:\t");
while(top!=0)
{
gettop=stack[top--];
printf("%d -> ",GL->adjList[gettop].data);
count++; /* 输出i号顶点，并计数 */
stack2[++top2]=gettop; /* 将弹出的顶点序号压入拓扑序列的栈 */
for(e = GL->adjList[gettop].firstedge; e; e = e->next)
{
k=e->adjvex;
if( !(--GL->adjList[k].in) ) /* 将i号顶点的邻接点的入度减1，如果减1后为0，则入栈 */
stack[++top]=k;
if((etv[gettop] + e->weight)>etv[k]) /* 求各顶点事件的最早发生时间etv值 */
etv[k] = etv[gettop] + e->weight;
}
}
printf("\n");
if(count < GL->numVertexes)
return ERROR;
else
return OK;
}
/* 求关键路径,GL为有向网，输出G的各项关键活动 */
void CriticalPath(GraphAdjList GL)
{
EdgeNode *e;
int i,gettop,k,j;
int ete,lte; /* 声明活动最早发生时间和最迟发生时间变量 */
TopologicalSort(GL); /* 求拓扑序列，计算数组etv和stack2的值 */
ltv=(int *)malloc(GL->numVertexes*sizeof(int));/* 事件最早发生时间数组 */
for(i=0; inumVertexes; i++)
ltv[i]=etv[GL->numVertexes-1]; /* 初始化 */
printf("etv:\t");
for(i=0; inumVertexes; i++)
printf("%d -> ",etv[i]);
printf("\n");
while(top2!=0) /* 出栈是求ltv */
{
gettop=stack2[top2--];
for(e = GL->adjList[gettop].firstedge; e; e = e->next) /* 求各顶点事件的最迟发生时间ltv值 */
{
k=e->adjvex;
if(ltv[k] - e->weight < ltv[gettop])
ltv[gettop] = ltv[k] - e->weight;
}
}
printf("ltv:\t");
for(i=0; inumVertexes; i++)
printf("%d -> ",ltv[i]);
printf("\n");
for(j=0; jnumVertexes; j++) /* 求ete,lte和关键活动 */
{
for(e = GL->adjList[j].firstedge; e; e = e->next)
{
k=e->adjvex;
ete = etv[j]; /* 活动最早发生时间 */
lte = ltv[k] - e->weight; /* 活动最迟发生时间 */
if(ete == lte) /* 两者相等即在关键路径上 */
printf(" length: %d \n",GL->adjList[j].data,GL->adjList[k].data,e->weight);
}
}
}
int main(void)
{
MGraph G;
GraphAdjList GL;
CreateMGraph(&G);
CreateALGraph(G,&GL);
CriticalPath(GL);
return 0;
}
第8章、查找
//01静态查找_Search
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
int F[100]; /* 斐波那契数列 */
/* 无哨兵顺序查找，a为数组，n为要查找的数组个数，key为要查找的关键字 */
int Sequential_Search(int *a,int n,int key)
{
int i;
for(i=1;i<=n;i++)
{
if (a[i]==key)
return i;
}
return 0;
}
/* 有哨兵顺序查找 */
int Sequential_Search2(int *a,int n,int key)
{
int i;
a[0]=key;
i=n;
while(a[i]!=key)
{
i--;
}
return i;
}
/* 折半查找 */
int Binary_Search(int *a,int n,int key)
{
int low,high,mid;
low=1; /* 定义最低下标为记录首位 */
high=n; /* 定义最高下标为记录末位 */
while(low<=high)
{
mid=(low+high)/2; /* 折半 */
if (keya[mid])/* 若查找值比中值大 */
low=mid+1; /* 最低下标调整到中位下标大一位 */
else
{
return mid; /* 若相等则说明mid即为查找到的位置 */
}
}
return 0;
}
/* 插值查找 */
int Interpolation_Search(int *a,int n,int key)
{
int low,high,mid;
low=1; /* 定义最低下标为记录首位 */
high=n; /* 定义最高下标为记录末位 */
while(low<=high)
{
mid=low+ (high-low)*(key-a[low])/(a[high]-a[low]); /* 插值 */
if (keya[mid])/* 若查找值比插值大 */
low=mid+1; /* 最低下标调整到插值下标大一位 */
else
return mid; /* 若相等则说明mid即为查找到的位置 */
}
return 0;
}
/* 斐波那契查找 */
int Fibonacci_Search(int *a,int n,int key)
{
int low,high,mid,i,k=0;
low=1; /* 定义最低下标为记录首位 */
high=n; /* 定义最高下标为记录末位 */
while(n>F[k]-1)
k++;
for (i=n;ia[mid])
{
low=mid+1;
k=k-2;
}
else
{
if (mid<=n)
return mid; /* 若相等则说明mid即为查找到的位置 */
else
return n;
}
}
return 0;
}
int main(void)
{
int a[MAXSIZE+1],i,result;
int arr[MAXSIZE]={0,1,16,24,35,47,59,62,73,88,99};
for(i=0;i<=MAXSIZE;i++)
{
a[i]=i;
}
result=Sequential_Search(a,MAXSIZE,MAXSIZE);
printf("Sequential_Search:%d \n",result);
result=Sequential_Search2(a,MAXSIZE,1);
printf("Sequential_Search2:%d \n",result);
result=Binary_Search(arr,10,62);
printf("Binary_Search:%d \n",result);
result=Interpolation_Search(arr,10,62);
printf("Interpolation_Search:%d \n",result);
F[0]=0;
F[1]=1;
for(i = 2;i < 100;i++)
{
F[i] = F[i-1] + F[i-2];
}
result=Fibonacci_Search(arr,10,62);
printf("Fibonacci_Search:%d \n",result);
return 0;
}
//02二叉排序树_BinarySortTree
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
/* 二叉树的二叉链表结点结构定义 */
typedef struct BiTNode /* 结点结构 */
{
int data; /* 结点数据 */
struct BiTNode *lchild, *rchild; /* 左右孩子指针 */
} BiTNode, *BiTree;
/* 递归查找二叉排序树T中是否存在key, */
/* 指针f指向T的双亲，其初始调用值为NULL */
/* 若查找成功，则指针p指向该数据元素结点，并返回TRUE */
/* 否则指针p指向查找路径上访问的最后一个结点并返回FALSE */
Status SearchBST(BiTree T, int key, BiTree f, BiTree *p)
{
if (!T) /* 查找不成功 */
{
*p = f;
return FALSE;
}
else if (key==T->data) /* 查找成功 */
{
*p = T;
return TRUE;
}
else if (keydata)
return SearchBST(T->lchild, key, T, p); /* 在左子树中继续查找 */
else
return SearchBST(T->rchild, key, T, p); /* 在右子树中继续查找 */
}
/* 当二叉排序树T中不存在关键字等于key的数据元素时， */
/* 插入key并返回TRUE，否则返回FALSE */
Status InsertBST(BiTree *T, int key)
{
BiTree p,s;
if (!SearchBST(*T, key, NULL, &p)) /* 查找不成功 */
{
s = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
s->data = key;
s->lchild = s->rchild = NULL;
if (!p)
*T = s; /* 插入s为新的根结点 */
else if (keydata)
p->lchild = s; /* 插入s为左孩子 */
else
p->rchild = s; /* 插入s为右孩子 */
return TRUE;
}
else
return FALSE; /* 树中已有关键字相同的结点，不再插入 */
}
/* 从二叉排序树中删除结点p，并重接它的左或右子树。 */
Status Delete(BiTree *p)
{
BiTree q,s;
if((*p)->rchild==NULL) /* 右子树空则只需重接它的左子树（待删结点是叶子也走此分支) */
{
q=*p; *p=(*p)->lchild; free(q);
}
else if((*p)->lchild==NULL) /* 只需重接它的右子树 */
{
q=*p; *p=(*p)->rchild; free(q);
}
else /* 左右子树均不空 */
{
q=*p; s=(*p)->lchild;
while(s->rchild) /* 转左，然后向右到尽头（找待删结点的前驱） */
{
q=s;
s=s->rchild;
}
(*p)->data=s->data; /* s指向被删结点的直接前驱（将被删结点前驱的值取代被删结点的值） */
if(q!=*p)
q->rchild=s->lchild; /* 重接q的右子树 */
else
q->lchild=s->lchild; /* 重接q的左子树 */
free(s);
}
return TRUE;
}
/* 若二叉排序树T中存在关键字等于key的数据元素时，则删除该数据元素结点, */
/* 并返回TRUE；否则返回FALSE。 */
Status DeleteBST(BiTree *T,int key)
{
if(!*T) /* 不存在关键字等于key的数据元素 */
return FALSE;
else
{
if (key==(*T)->data) /* 找到关键字等于key的数据元素 */
return Delete(T);
else if (key<(*T)->data)
return DeleteBST(&(*T)->lchild,key);
else
return DeleteBST(&(*T)->rchild,key);
}
}
int main(void)
{
int i;
int a[10]={62,88,58,47,35,73,51,99,37,93};
BiTree T=NULL;
for(i=0;i<10;i++)
{
InsertBST(&T, a[i]);
}
DeleteBST(&T,93);
DeleteBST(&T,47);
printf("本样例建议断点跟踪查看二叉排序树结构");
return 0;
}
//03平衡二叉树_AVLTree
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
/* 二叉树的二叉链表结点结构定义 */
typedef struct BiTNode /* 结点结构 */
{
int data; /* 结点数据 */
int bf; /* 结点的平衡因子 */
struct BiTNode *lchild, *rchild; /* 左右孩子指针 */
} BiTNode, *BiTree;
/* 对以p为根的二叉排序树作右旋处理， */
/* 处理之后p指向新的树根结点，即旋转处理之前的左子树的根结点 */
void R_Rotate(BiTree *P)
{
BiTree L;
L=(*P)->lchild; /* L指向P的左子树根结点 */
(*P)->lchild=L->rchild; /* L的右子树挂接为P的左子树 */
L->rchild=(*P);
*P=L; /* P指向新的根结点 */
}
/* 对以P为根的二叉排序树作左旋处理， */
/* 处理之后P指向新的树根结点，即旋转处理之前的右子树的根结点0 */
void L_Rotate(BiTree *P)
{
BiTree R;
R=(*P)->rchild; /* R指向P的右子树根结点 */
(*P)->rchild=R->lchild; /* R的左子树挂接为P的右子树 */
R->lchild=(*P);
*P=R; /* P指向新的根结点 */
}
#define LH +1 /* 左高 */
#define EH 0 /* 等高 */
#define RH -1 /* 右高 */
/* 对以指针T所指结点为根的二叉树作左平衡旋转处理 */
/* 本算法结束时，指针T指向新的根结点 */
void LeftBalance(BiTree *T)
{
BiTree L,Lr;
L=(*T)->lchild; /* L指向T的左子树根结点 */
switch(L->bf)
{ /* 检查T的左子树的平衡度，并作相应平衡处理 */
case LH: /* 新结点插入在T的左孩子的左子树上，要作单右旋处理 */
(*T)->bf=L->bf=EH;
R_Rotate(T);
break;
case RH: /* 新结点插入在T的左孩子的右子树上，要作双旋处理 */
Lr=L->rchild; /* Lr指向T的左孩子的右子树根 */
switch(Lr->bf)
{ /* 修改T及其左孩子的平衡因子 */
case LH: (*T)->bf=RH;
L->bf=EH;
break;
case EH: (*T)->bf=L->bf=EH;
break;
case RH: (*T)->bf=EH;
L->bf=LH;
break;
}
Lr->bf=EH;
L_Rotate(&(*T)->lchild); /* 对T的左子树作左旋平衡处理 */
R_Rotate(T); /* 对T作右旋平衡处理 */
}
}
/* 对以指针T所指结点为根的二叉树作右平衡旋转处理， */
/* 本算法结束时，指针T指向新的根结点 */
void RightBalance(BiTree *T)
{
BiTree R,Rl;
R=(*T)->rchild; /* R指向T的右子树根结点 */
switch(R->bf)
{ /* 检查T的右子树的平衡度，并作相应平衡处理 */
case RH: /* 新结点插入在T的右孩子的右子树上，要作单左旋处理 */
(*T)->bf=R->bf=EH;
L_Rotate(T);
break;
case LH: /* 新结点插入在T的右孩子的左子树上，要作双旋处理 */
Rl=R->lchild; /* Rl指向T的右孩子的左子树根 */
switch(Rl->bf)
{ /* 修改T及其右孩子的平衡因子 */
case RH: (*T)->bf=LH;
R->bf=EH;
break;
case EH: (*T)->bf=R->bf=EH;
break;
case LH: (*T)->bf=EH;
R->bf=RH;
break;
}
Rl->bf=EH;
R_Rotate(&(*T)->rchild); /* 对T的右子树作右旋平衡处理 */
L_Rotate(T); /* 对T作左旋平衡处理 */
}
}
/* 若在平衡的二叉排序树T中不存在和e有相同关键字的结点，则插入一个 */
/* 数据元素为e的新结点，并返回1，否则返回0。若因插入而使二叉排序树 */
/* 失去平衡，则作平衡旋转处理，布尔变量taller反映T长高与否。 */
Status InsertAVL(BiTree *T,int e,Status *taller)
{
if(!*T)
{ /* 插入新结点，树“长高”，置taller为TRUE */
*T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
(*T)->data=e; (*T)->lchild=(*T)->rchild=NULL; (*T)->bf=EH;
*taller=TRUE;
}
else
{
if (e==(*T)->data)
{ /* 树中已存在和e有相同关键字的结点则不再插入 */
*taller=FALSE; return FALSE;
}
if (e<(*T)->data)
{ /* 应继续在T的左子树中进行搜索 */
if(!InsertAVL(&(*T)->lchild,e,taller)) /* 未插入 */
return FALSE;
if(*taller) /* 已插入到T的左子树中且左子树“长高” */
switch((*T)->bf) /* 检查T的平衡度 */
{
case LH: /* 原本左子树比右子树高，需要作左平衡处理 */
LeftBalance(T); *taller=FALSE; break;
case EH: /* 原本左、右子树等高，现因左子树增高而使树增高 */
(*T)->bf=LH; *taller=TRUE; break;
case RH: /* 原本右子树比左子树高，现左、右子树等高 */
(*T)->bf=EH; *taller=FALSE; break;
}
}
else
{ /* 应继续在T的右子树中进行搜索 */
if(!InsertAVL(&(*T)->rchild,e,taller)) /* 未插入 */
return FALSE;
if(*taller) /* 已插入到T的右子树且右子树“长高” */
switch((*T)->bf) /* 检查T的平衡度 */
{
case LH: /* 原本左子树比右子树高，现左、右子树等高 */
(*T)->bf=EH; *taller=FALSE; break;
case EH: /* 原本左、右子树等高，现因右子树增高而使树增高 */
(*T)->bf=RH; *taller=TRUE; break;
case RH: /* 原本右子树比左子树高，需要作右平衡处理 */
RightBalance(T); *taller=FALSE; break;
}
}
}
return TRUE;
}
int main(void)
{
int i;
int a[10]={3,2,1,4,5,6,7,10,9,8};
BiTree T=NULL;
Status taller;
for(i=0;i<10;i++)
{
InsertAVL(&T,a[i],&taller);
}
printf("本样例建议断点跟踪查看平衡二叉树结构");
return 0;
}//04B树_BTree
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
#define m 3 /* B树的阶，暂设为3 */
#define N 17 /* 数据元素个数 */
#define MAX 5 /* 字符串最大长度+1 */
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 struct BTNode
{
int keynum; /* 结点中关键字个数，即结点的大小 */
struct BTNode *parent; /* 指向双亲结点 */
struct Node /* 结点向量类型 */
{
int key; /* 关键字向量 */
struct BTNode *ptr; /* 子树指针向量 */
int recptr; /* 记录指针向量 */
}node[m+1]; /* key,recptr的0号单元未用 */
}BTNode,*BTree; /* B树结点和B树的类型 */
typedef struct
{
BTNode *pt; /* 指向找到的结点 */
int i; /* 1..m，在结点中的关键字序号 */
int tag; /* 1:查找成功，O:查找失败 */
}Result; /* B树的查找结果类型 */
/* 在p->node[1..keynum].key中查找i,使得p->node[i].key≤K＜p->node[i+1].key */
int Search(BTree p, int K)
{
int i=0,j;
for(j=1;j<=p->keynum;j++)
if(p->node[j].key<=K)
i=j;
return i;
}
/* 在m阶B树T上查找关键字K，返回结果(pt,i,tag)。若查找成功，则特征值 */
/* tag=1，指针pt所指结点中第i个关键字等于K；否则特征值tag=0，等于K的 */
/* 关键字应插入在指针Pt所指结点中第i和第i+1个关键字之间。 */
Result SearchBTree(BTree T, int K)
{
BTree p=T,q=NULL; /* 初始化，p指向待查结点，q指向p的双亲 */
Status found=FALSE;
int i=0;
Result r;
while(p&&!found)
{
i=Search(p,K); /* p->node[i].key≤Knode[i+1].key */
if(i>0&&p->node[i].key==K) /* 找到待查关键字 */
found=TRUE;
else
{
q=p;
p=p->node[i].ptr;
}
}
r.i=i;
if(found) /* 查找成功 */
{
r.pt=p;
r.tag=1;
}
else /* 查找不成功，返回K的插入位置信息 */
{
r.pt=q;
r.tag=0;
}
return r;
}
/* 将r->key、r和ap分别插入到q->key[i+1]、q->recptr[i+1]和q->ptr[i+1]中 */
void Insert(BTree *q,int i,int key,BTree ap)
{
int j;
for(j=(*q)->keynum;j>i;j--) /* 空出(*q)->node[i+1] */
(*q)->node[j+1]=(*q)->node[j];
(*q)->node[i+1].key=key;
(*q)->node[i+1].ptr=ap;
(*q)->node[i+1].recptr=key;
(*q)->keynum++;
}
/* 将结点q分裂成两个结点，前一半保留，后一半移入新生结点ap */
void split(BTree *q,BTree *ap)
{
int i,s=(m+1)/2;
*ap=(BTree)malloc(sizeof(BTNode)); /* 生成新结点ap */
(*ap)->node[0].ptr=(*q)->node[s].ptr; /* 后一半移入ap */
for(i=s+1;i<=m;i++)
{
(*ap)->node[i-s]=(*q)->node[i];
if((*ap)->node[i-s].ptr)
(*ap)->node[i-s].ptr->parent=*ap;
}
(*ap)->keynum=m-s;
(*ap)->parent=(*q)->parent;
(*q)->keynum=s-1; /* q的前一半保留，修改keynum */
}
/* 生成含信息(T,r,ap)的新的根结点&T，原T和ap为子树指针 */
void NewRoot(BTree *T,int key,BTree ap)
{
BTree p;
p=(BTree)malloc(sizeof(BTNode));
p->node[0].ptr=*T;
*T=p;
if((*T)->node[0].ptr)
(*T)->node[0].ptr->parent=*T;
(*T)->parent=NULL;
(*T)->keynum=1;
(*T)->node[1].key=key;
(*T)->node[1].recptr=key;
(*T)->node[1].ptr=ap;
if((*T)->node[1].ptr)
(*T)->node[1].ptr->parent=*T;
}
/* 在m阶B树T上结点*q的key[i]与key[i+1]之间插入关键字K的指针r。若引起 */
/* 结点过大,则沿双亲链进行必要的结点分裂调整,使T仍是m阶B树。 */
void InsertBTree(BTree *T,int key,BTree q,int i)
{
BTree ap=NULL;
Status finished=FALSE;
int s;
int rx;
rx=key;
while(q&&!finished)
{
Insert(&q,i,rx,ap); /* 将r->key、r和ap分别插入到q->key[i+1]、q->recptr[i+1]和q->ptr[i+1]中 */
if(q->keynumnode[s].recptr;
split(&q,&ap); /* 将q->key[s+1..m],q->ptr[s..m]和q->recptr[s+1..m]移入新结点*ap */
q=q->parent;
if(q)
i=Search(q,key); /* 在双亲结点*q中查找rx->key的插入位置 */
}
}
if(!finished) /* T是空树(参数q初值为NULL)或根结点已分裂为结点*q和*ap */
NewRoot(T,rx,ap); /* 生成含信息(T,rx,ap)的新的根结点*T，原T和ap为子树指针 */
}
void print(BTNode c,int i) /* TraverseDSTable()调用的函数 */
{
printf("(%d)",c.node[i].key);
}
int main()
{
int r[N]={22,16,41,58,8,11,12,16,17,22,23,31,41,52,58,59,61};
BTree T=NULL;
Result s;
int i;
for(i=0;i //05散列表_HashTable
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */
#define SUCCESS 1
#define UNSUCCESS 0
#define HASHSIZE 12 /* 定义散列表长为数组的长度 */
#define NULLKEY -32768
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 struct
{
int *elem; /* 数据元素存储基址，动态分配数组 */
int count; /* 当前数据元素个数 */
}HashTable;
int m=0; /* 散列表表长，全局变量 */
/* 初始化散列表 */
Status InitHashTable(HashTable *H)
{
int i;
m=HASHSIZE;
H->count=m;
H->elem=(int *)malloc(m*sizeof(int));
for(i=0;ielem[i]=NULLKEY;
return OK;
}
/* 散列函数 */
int Hash(int key)
{
return key % m; /* 除留余数法 */
}
/* 插入关键字进散列表 */
void InsertHash(HashTable *H,int key)
{
int addr = Hash(key); /* 求散列地址 */
while (H->elem[addr] != NULLKEY) /* 如果不为空，则冲突 */
{
addr = (addr+1) % m; /* 开放定址法的线性探测 */
}
H->elem[addr] = key; /* 直到有空位后插入关键字 */
}
/* 散列表查找关键字 */
Status SearchHash(HashTable H,int key,int *addr)
{
*addr = Hash(key); /* 求散列地址 */
while(H.elem[*addr] != key) /* 如果不为空，则冲突 */
{
*addr = (*addr+1) % m; /* 开放定址法的线性探测 */
if (H.elem[*addr] == NULLKEY || *addr == Hash(key)) /* 如果循环回到原点 */
return UNSUCCESS; /* 则说明关键字不存在 */
}
return SUCCESS;
}
int main()
{
int arr[HASHSIZE]={12,67,56,16,25,37,22,29,15,47,48,34};
int i,p,key,result;
HashTable H;
key=39;
InitHashTable(&H);
for(i=0;i 第9章、排序
//01排序_Sort
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAX_LENGTH_INSERT_SORT 7 /* 用于快速排序时判断是否选用插入排序阙值 */
typedef int Status;
#define MAXSIZE 10000 /* 用于要排序数组个数最大值，可根据需要修改 */
typedef struct
{
int r[MAXSIZE+1]; /* 用于存储要排序数组，r[0]用作哨兵或临时变量 */
int length; /* 用于记录顺序表的长度 */
}SqList;
/* 交换L中数组r的下标为i和j的值 */
void swap(SqList *L,int i,int j)
{
int temp=L->r[i];
L->r[i]=L->r[j];
L->r[j]=temp;
}
void print(SqList L)
{
int i;
for(i=1;ilength;i++)
{
for(j=i+1;j<=L->length;j++)
{
if(L->r[i]>L->r[j])
{
swap(L,i,j);/* 交换L->r[i]与L->r[j]的值 */
}
}
}
}
/* 对顺序表L作冒泡排序 */
void BubbleSort(SqList *L)
{
int i,j;
for(i=1;ilength;i++)
{
for(j=L->length-1;j>=i;j--) /* 注意j是从后往前循环 */
{
if(L->r[j]>L->r[j+1]) /* 若前者大于后者（注意这里与上一算法的差异）*/
{
swap(L,j,j+1);/* 交换L->r[j]与L->r[j+1]的值 */
}
}
}
}
/* 对顺序表L作改进冒泡算法 */
void BubbleSort2(SqList *L)
{
int i,j;
Status flag=TRUE; /* flag用来作为标记 */
for(i=1;ilength && flag;i++) /* 若flag为true说明有过数据交换，否则停止循环 */
{
flag=FALSE; /* 初始为False */
for(j=L->length-1;j>=i;j--)
{
if(L->r[j]>L->r[j+1])
{
swap(L,j,j+1); /* 交换L->r[j]与L->r[j+1]的值 */
flag=TRUE; /* 如果有数据交换，则flag为true */
}
}
}
}
/* 对顺序表L作简单选择排序 */
void SelectSort(SqList *L)
{
int i,j,min;
for(i=1;ilength;i++)
{
min = i; /* 将当前下标定义为最小值下标 */
for (j = i+1;j<=L->length;j++)/* 循环之后的数据 */
{
if (L->r[min]>L->r[j]) /* 如果有小于当前最小值的关键字 */
min = j; /* 将此关键字的下标赋值给min */
}
if(i!=min) /* 若min不等于i，说明找到最小值，交换 */
swap(L,i,min); /* 交换L->r[i]与L->r[min]的值 */
}
}
/* 对顺序表L作直接插入排序 */
void InsertSort(SqList *L)
{
int i,j;
for(i=2;i<=L->length;i++)
{
if (L->r[i]r[i-1]) /* 需将L->r[i]插入有序子表 */
{
L->r[0]=L->r[i]; /* 设置哨兵 */
for(j=i-1;L->r[j]>L->r[0];j--)
L->r[j+1]=L->r[j]; /* 记录后移 */
L->r[j+1]=L->r[0]; /* 插入到正确位置 */
}
}
}
/* 对顺序表L作希尔排序 */
void ShellSort(SqList *L)
{
int i,j,k=0;
int increment=L->length;
do
{
increment=increment/3+1;/* 增量序列 */
for(i=increment+1;i<=L->length;i++)
{
if (L->r[i]r[i-increment])/* 需将L->r[i]插入有序增量子表 */
{
L->r[0]=L->r[i]; /* 暂存在L->r[0] */
for(j=i-increment;j>0 && L->r[0]r[j];j-=increment)
L->r[j+increment]=L->r[j]; /* 记录后移，查找插入位置 */
L->r[j+increment]=L->r[0]; /* 插入 */
}
}
printf(" 第%d趟排序结果: ",++k);
print(*L);
}
while(increment>1);
}
/* 堆排序********************************** */
/* 已知L->r[s..m]中记录的关键字除L->r[s]之外均满足堆的定义， */
/* 本函数调整L->r[s]的关键字,使L->r[s..m]成为一个大顶堆 */
void HeapAdjust(SqList *L,int s,int m)
{
int temp,j;
temp=L->r[s];
for(j=2*s;j<=m;j*=2) /* 沿关键字较大的孩子结点向下筛选 */
{
if(jr[j]r[j+1])
++j; /* j为关键字中较大的记录的下标 */
if(temp>=L->r[j])
break; /* rc应插入在位置s上 */
L->r[s]=L->r[j];
s=j;
}
L->r[s]=temp; /* 插入 */
}
/* 对顺序表L进行堆排序 */
void HeapSort(SqList *L)
{
int i;
for(i=L->length/2;i>0;i--) /* 把L中的r构建成一个大根堆 */
HeapAdjust(L,i,L->length);
for(i=L->length;i>1;i--)
{
swap(L,1,i); /* 将堆顶记录和当前未经排序子序列的最后一个记录交换 */
HeapAdjust(L,1,i-1); /* 将L->r[1..i-1]重新调整为大根堆 */
}
}
/* **************************************** */
/* 归并排序********************************** */
/* 将有序的SR[i..m]和SR[m+1..n]归并为有序的TR[i..n] */
void Merge(int SR[],int TR[],int i,int m,int n)
{
int j,k,l;
for(j=m+1,k=i;i<=m && j<=n;k++) /* 将SR中记录由小到大地并入TR */
{
if (SR[i]r,L->r,1,L->length);
}
/* 非递归法 */
/* 将SR[]中相邻长度为s的子序列两两归并到TR[] */
void MergePass(int SR[],int TR[],int s,int n)
{
int i=1;
int j;
while(i <= n-2*s+1)
{/* 两两归并 */
Merge(SR,TR,i,i+s-1,i+2*s-1);
i=i+2*s;
}
if(ilength * sizeof(int));/* 申请额外空间 */
int k=1;
while(klength)
{
MergePass(L->r,TR,k,L->length);
k=2*k;/* 子序列长度加倍 */
MergePass(TR,L->r,k,L->length);
k=2*k;/* 子序列长度加倍 */
}
}
/* **************************************** */
/* 快速排序******************************** */
/* 交换顺序表L中子表的记录，使枢轴记录到位，并返回其所在位置 */
/* 此时在它之前(后)的记录均不大(小)于它。 */
int Partition(SqList *L,int low,int high)
{
int pivotkey;
pivotkey=L->r[low]; /* 用子表的第一个记录作枢轴记录 */
while(lowr[high]>=pivotkey)
high--;
swap(L,low,high);/* 将比枢轴记录小的记录交换到低端 */
while(lowr[low]<=pivotkey)
low++;
swap(L,low,high);/* 将比枢轴记录大的记录交换到高端 */
}
return low; /* 返回枢轴所在位置 */
}
/* 对顺序表L中的子序列L->r[low..high]作快速排序 */
void QSort(SqList *L,int low,int high)
{
int pivot;
if(lowr[low..high]一分为二，算出枢轴值pivot */
QSort(L,low,pivot-1); /* 对低子表递归排序 */
QSort(L,pivot+1,high); /* 对高子表递归排序 */
}
}
/* 对顺序表L作快速排序 */
void QuickSort(SqList *L)
{
QSort(L,1,L->length);
}
/* **************************************** */
/* 改进后快速排序******************************** */
/* 快速排序优化算法 */
int Partition1(SqList *L,int low,int high)
{
int pivotkey;
int m = low + (high - low) / 2; /* 计算数组中间的元素的下标 */
if (L->r[low]>L->r[high])
swap(L,low,high); /* 交换左端与右端数据，保证左端较小 */
if (L->r[m]>L->r[high])
swap(L,high,m); /* 交换中间与右端数据，保证中间较小 */
if (L->r[m]>L->r[low])
swap(L,m,low); /* 交换中间与左端数据，保证左端较小 */
pivotkey=L->r[low]; /* 用子表的第一个记录作枢轴记录 */
L->r[0]=pivotkey; /* 将枢轴关键字备份到L->r[0] */
while(lowr[high]>=pivotkey)
high--;
L->r[low]=L->r[high];
while(lowr[low]<=pivotkey)
low++;
L->r[high]=L->r[low];
}
L->r[low]=L->r[0];
return low; /* 返回枢轴所在位置 */
}
void QSort1(SqList *L,int low,int high)
{
int pivot;
if((high-low)>MAX_LENGTH_INSERT_SORT)
{
while(lowr[low..high]一分为二，算出枢轴值pivot */
QSort1(L,low,pivot-1); /* 对低子表递归排序 */
/* QSort(L,pivot+1,high); /* 对高子表递归排序 */
low=pivot+1; /* 尾递归 */
}
}
else
InsertSort(L);
}
/* 对顺序表L作快速排序 */
void QuickSort1(SqList *L)
{
QSort1(L,1,L->length);
}
/* **************************************** */
#define N 9
int main()
{
int i;
/* int d[N]={9,1,5,8,3,7,4,6,2}; */
int d[N]={50,10,90,30,70,40,80,60,20};
/* int d[N]={9,8,7,6,5,4,3,2,1}; */
SqList l0,l1,l2,l3,l4,l5,l6,l7,l8,l9,l10;
for(i=0;i