线性表的顺序存储结构

下边的程序代码请参考,严蔚敏《数据结构》


头文件1.h

/* c1.h (程序名) */
#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() */
/* 函数结果状态代码 */
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */
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 */

头文件2.h

/* c2-1.h 线性表的动态分配顺序存储结构 */
#define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */
#define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */
typedef int ElemType;
typedef struct
{
	ElemType *elem; /* 存储空间基址 */
	int length; /* 当前长度 */
	int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */
}SqList;


头文件3.5h

#include "1.h"
#include "2.h"

/* bo2-1.c 顺序表示的线性表(存储结构由c2-1.h定义)的基本操作(12个) */
Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */
{ /* 操作结果:构造一个空的顺序线性表 */
	(*L).elem = (ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
	if (!(*L).elem)
		exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
	(*L).length = 0; /* 空表长度为0 */
	(*L).listsize = LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */
	return OK;
}

Status DestroyList(SqList *L)
{ /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:销毁顺序线性表L */
	free((*L).elem);
	(*L).elem = NULL;
	(*L).length = 0;
	(*L).listsize = 0;
	return OK;
}

Status ClearList(SqList *L)
{ /* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 */
	(*L).length = 0;
	return OK;
}

Status ListEmpty(SqList L)
{ /* 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 */
	if (L.length == 0)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}

int ListLength(SqList L)
{ /* 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 */
	return L.length;
}

Status GetElem(SqList L, int i, ElemType *e)
{ /* 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 */
	if (i<1 || i>L.length)
		exit(ERROR);
	*e = *(L.elem + i - 1);
	return OK;
}

int LocateElem(SqList L, ElemType e, Status(*compare)(ElemType, ElemType))//compare函数位于string.h头文件中
{ /* 初始条件:顺序线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
	/* 操作结果:返回L中第1个与e满足关系compare()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。算法2.6 */
	ElemType *p;
	int i = 1; /* i的初值为第1个元素的位序 */
	p = L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */
	while (i <= L.length && !compare(*p++, e))
		++i;
	if (i <= L.length)
		return i;
	else
		return 0;
}

Status PriorElem(SqList L, ElemType cur_e, ElemType *pre_e)
{ /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */
	/* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱, */
	/*           否则操作失败,pre_e无定义 */
	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;
	}
}

Status NextElem(SqList L, ElemType cur_e, ElemType *next_e)
{ /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */
	/* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回它的后继, */
	/*           否则操作失败,next_e无定义 */
	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;
	}
}

Status ListInsert(SqList *L, int i, ElemType e) /* 算法2.4 */
{ /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)+1 */
	/* 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 */
	ElemType *newbase, *q, *p;
	if (i<1 || i>(*L).length + 1) /* i值不合法 */
		return ERROR;
	if ((*L).length >= (*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
	{
		newbase = (ElemType *)realloc((*L).elem, ((*L).listsize + LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
		if (!newbase)
			exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
		(*L).elem = newbase; /* 新基址 */
		(*L).listsize += LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
	}
	q = (*L).elem + i - 1; /* q为插入位置 */
	for (p = (*L).elem + (*L).length - 1; p >= q; --p) /* 插入位置及之后的元素右移 */
		*(p + 1) = *p;
	*q = e; /* 插入e */
	++(*L).length; /* 表长增1 */
	return OK;
}

Status ListDelete(SqList *L, int i, ElemType *e) /* 算法2.5 */
{ /* 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 */
	ElemType *p, *q;
	if (i<1 || i>(*L).length) /* i值不合法 */
		return ERROR;
	p = (*L).elem + i - 1; /* p为被删除元素的位置 */
	*e = *p; /* 被删除元素的值赋给e */
	q = (*L).elem + (*L).length - 1; /* 表尾元素的位置 */
	for (++p; p <= q; ++p) /* 被删除元素之后的元素左移 */
		*(p - 1) = *p;
	(*L).length--; /* 表长减1 */
	return OK;
}

Status ListTraverse(SqList L, void(*vi)(ElemType*))
{ /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */
	/* 操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败,则操作失败 */
	/*           vi()的形参加'&',表明可通过调用vi()改变元素的值 */
	ElemType *p;
	int i;
	p = L.elem;
	for (i = 1; i <= L.length; i++)
		vi(p++);
	printf("\n");
	return OK;
}



Status equal(ElemType c1, ElemType c2)
{ /* 判断是否相等的函数,Union()用到 */
	if (c1 == c2)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}

测试函数5.c

#include "3.5.h"
//这里的la必须用指针的形式,因为必须拓展la的长度
void Union(SqList *la, SqList lb) {
	ElemType e;
	int la_len = ListLength(*la);
	int lb_len = ListLength(lb);
	for (int i = 1; i <= lb_len; i++) {
		GetElem(lb, i, &e);
		if (!LocateElem(*la, e, equal)) {
			ListInsert(la, i, e);
		}
	}
}


void MergeList(SqList La, SqList Lb, SqList *Lc) /* 算法2.2 */
{ /* 已知线性表La和Lb中的数据元素按值非递减排列。 */
	/* 归并La和Lb得到新的线性表Lc,Lc的数据元素也按值非递减排列 */
	int i = 1, j = 1, k = 0;
	int La_len, Lb_len;
	ElemType ai, bj;
	InitList(Lc); /* 创建空表Lc */
	La_len = ListLength(La);
	Lb_len = ListLength(Lb);
	while (i <= La_len && j <= Lb_len) /* 表La和表Lb均非空 */
	{
		GetElem(La, i, &ai);
		GetElem(Lb, j, &bj);
		if (ai <= bj)
		{
			ListInsert(Lc, ++k, ai);
			++i;
		}
		else
		{
			ListInsert(Lc, ++k, bj);
			++j;
		}
	}
	while (i <= La_len) /* 表La非空且表Lb空 */
	{
		GetElem(La, i++, &ai);
		ListInsert(Lc, ++k, ai);
	}
	while (j <= Lb_len) /* 表Lb非空且表La空 */
	{
		GetElem(Lb, j++, &bj);
		ListInsert(Lc, ++k, bj);
	}
}

void print(ElemType *e) {
	printf("%d ", *e);
}

void main(){
	printf("算法2.1\n\n");
	SqList la, lb;
	Status i;
	i = InitList(&la);
	if (i == 1){
		for (int j = 1; j <= 5; j++) {
			ListInsert(&la, j, j);
		}
	}
	printf("la = ");
	ListTraverse(la, print);

	i = InitList(&lb);
	if (i == 1){
		for (int j = 1; j <= 5; j++) {
			ListInsert(&lb, j, 2 * j);
		}
	}
	printf("lb = ");
	ListTraverse(lb, print);
	Union(&la, lb);
	printf("new la = ");
	ListTraverse(la, print);

	printf("\n\n算法2.2\n\n");


	SqList La, Lb, Lc;
	int j, a[4] = { 3, 5, 8, 11 }, b[7] = { 2, 6, 8, 9, 11, 15, 20 };
	InitList(&La); /* 创建空表La */
	for (j = 1; j <= 4; j++) /* 在表La中插入4个元素 */
		ListInsert(&La, j, a[j - 1]);
	printf("La= "); /* 输出表La的内容 */
	ListTraverse(La, print);
	InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */
	for (j = 1; j <= 7; j++) /* 在表Lb中插入7个元素 */
		ListInsert(&Lb, j, b[j - 1]);
	printf("Lb= "); /* 输出表Lb的内容 */
	ListTraverse(Lb, print);
	MergeList(La, Lb, &Lc);
	printf("Lc= "); /* 输出表Lc的内容 */
	ListTraverse(Lc, print);
}




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