第三周项目1-顺序表的基本运算

最新推荐文章于 2022-02-28 14:20:53 发布

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本文介绍线性表的基本运算实现方法，包括初始化、销毁、判断空表、求长度、输出线性表等内容，并提供了完整的C语言代码示例。

问题及代码：

*烟台大学计算机与控制工程学院
*作者：张相如
*完成日期：2016年9月17日
*问题描述：在数据结构的学习中，掌握基本运算是一个基础性的工作。这种“抽象”级别的成果，适用于各种应用场合，
也是训练计算思维的根本依托之一。
（1）初始化线性表InitList(&L)：构造一个空的线性表L
（2）销毁线性表DestroyList(&L)：释放线性表L占用的内存空间
（3）判线性表是否为空表ListEmpty(L)：若L为空表，则返回真，否则返回假
（4）求线性表的长度ListLength(L)：返回L中元素个数
（5）输出线性表DispList(L):当线性表L不为空时，顺序显示L中各节点的值域
（6）求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem(L,i,&e)：用e返回L中第 i 个元素的值
（7）查找元素LocateElem(L,e)：返回线性表L中第1个与e相等的序号，找不到返回0
（8）插入元素ListInsert(&L, i, &e)：在线性表L中的第i个位置插入元素e；
（9）删除元素ListDelete(&L, i, &e)：在线性表L中删除第i个元素，有e返回删除的值；

（1）目的是要测试“建立线性表”的算法CreateList，为查看建表的结果，需要实现“输出线性表”的算法DispList。在研习DispList中发现，要输出线性表，还要判断表是否为空，这样，实现判断线性表是否为空的算法ListEmpty成为必要。这样，再加上main函数，这个程序由4个函数构成。main函数用于写测试相关的代码。

#include<stdio.h>      
#include<malloc.h>      
#define Maxsize 50      
typedef int ElemType;      
typedef struct      
{      
    ElemType data[Maxsize];      
    int length;      
}SqList;      
//自定义函数声明部分      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表      
void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)      
bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)      
//实现测试函数      
int main()      
{      
    SqList *sq;      
    ElemType x[6]={5,8,7,2,4,9};      
    CreatList(sq,x,6);      
    DispList(sq);      
    return 0;      
}      
//实现自定义函数      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表      
{      
    int i;      
    L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));      
    for(i=0;i<n;i++)      
        L->data[i]=a[i];      
    L->length=n;       
}      
void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L)      
{      
    int i;      
    for(i=0;i<L->length;i++)      
        printf("%d ",L->data[i]);      
    printf("\n");      
}      
bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L)      
{      
    return(L->length==0);      
}

运行结果：

2）在已经创建线性表的基础上，求线性表的长度ListLength、求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem、查找元素LocateElem的算法都可以实现了。就在原程序的基础上增加：
　　增加求线性表的长度ListLength的函数并测试；
　　增加求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem的函数并测试；
　　增加查找元素LocateElem的函数并测试

head.h：

#include<stdio.h>      
#include<malloc.h>      
#define Maxsize 50      
typedef int ElemType;      
typedef struct      
{      
    ElemType data[Maxsize];      
    int length;      
}SqList;      
//自定义函数声明部分      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表      
void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)      
bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)      
//实现测试函数      
int main()      
{      
    SqList *sq;      
    ElemType x[6]={5,8,7,2,4,9};      
    CreatList(sq,x,6);      
    DispList(sq);      
    return 0;      
}      
//实现自定义函数      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表      
{      
    int i;      
    L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));      
    for(i=0;i<n;i++)      
        L->data[i]=a[i];      
    L->length=n;       
}      
void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L)      
{      
    int i;      
    for(i=0;i<L->length;i++)      
        printf("%d ",L->data[i]);      
    printf("\n");      
}      
bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L)      
{      
    return(L->length==0);      
}

main。cpp：

#include"head.h"      
//实现测试函数      
int main()      
{      
   SqList *sq;      
   ElemType x[6]={5,8,7,2,4,9};      
   CreatList(sq,x,6);      
   ElemType a;      
  int loc;      
    printf("表长度：%d\n", ListLength(sq));  //测试求长度      
   if(GetElem(sq, 3, a))  //测试在范围内的情形      
       printf("找到了第3个元素值为：%d\n", a);      
    else      
      printf("第3个元素超出范围！\n");     
   if(GetElem(sq, 15, a))  //测试不在范围内的情形      
        printf("找到了第15个元素值为：%d\n", a);      
   else      
      printf("第15个元素超出范围！\n");      
   if((loc=LocateElem(sq, 8))>0)  //测试能找到的情形      
       printf("找到了，值为8的元素是第 %d 个\n", loc);      
    else      
       printf("值为8的元素木有找到！\n");      
   if((loc=LocateElem(sq, 17))>0)  //测试不能找到的情形      
        printf("找到了，值为17的元素是第 %d 个\n", loc);      
    else      
       printf("值为17的元素木有找到！\n");      
   return 0;      
}

创建线性表的基础代码：

//自定义函数声明部分      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表      
void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)      
bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)      
      
//实现自定义函数      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表      
{        int i;      
   L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));      
   for(i=0;i<n;i++)      
     L->data[i]=a[i];      
    L->length=n;       
}      
void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L)      
{      
    int i;      
   for(i=0;i<L->length;i++)      
        printf("%d ",L->data[i]);      
    printf("\n");      
}      
bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L)      
{      
  return(L->length==0);      
}

查找、求长等的代码：

#include"head.h"      
//实现测试函数      
int ListLength(SqList *L)//求线性表的长度ListLength(L)      
{      
    return (L->length);      
}      
bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e) //求某个数据元素值GetElem(L,i,e)      
{      
   if(i<1||i>L->length)      
        return false;      
    e=L->data[i-1];      
   return true;      
}      
int LocateElem(SqList *L, ElemType e) //按元素值查找LocateElem(L,e)      
{      
    int i=0;      
    while(i<L->length &&L->data[i]!=e)      
        i++;      
   if(i>=L->length)      
       return 0;      
    else      
       return i+1;      
}

其余四个基本算法代码：

 #include<stdio.h>      
#include<malloc.h>      
#define Maxsize 50      
typedef int ElemType;      
typedef struct      
{      
    ElemType data[Maxsize];      
    int length;      
}SqList;      
//自定义函数声明部分      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表      
void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)      
bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)      
void InitList(SqList *&L);//初始化线性表      
bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e);//插入数据元素      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表      
{      
    int i;      
    L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));      
    for(i=0;i<n;i++)      
        L->data[i]=a[i];      
    L->length=n;       
}      
void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L)      
{      
    int i;      
    for(i=0;i<L->length;i++)      
        printf("%d ",L->data[i]);      
    printf("\n");      
}      
bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L)      
{        return(L->length==0);      
}      
      
void InitList(SqList *&L)//初始化线性表      
{      
    L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));      
    L->length=0;      
}      
bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)//插入数据元素      
{      
    int j;      
    if(i<1||i>L->length+1)      
        return false;      
    i--;      
    for(j=L->length;j>i;j--)      
        L->data[j]=L->data[j-1];      
    L->data[i]=e;      
    L->length++;      
    return true;      
}      
int main()      
{      
    SqList *sq;      
    InitList(sq);      
    ListInsert(sq, 1, 5);      
    ListInsert(sq, 2, 3);      
    ListInsert(sq, 1, 4);      
    DispList(sq);      
    return 0;      
}

删除及销毁的代码：

 #include<stdio.h>      
#define Maxsize 50      
typedef int ElemType;      
typedef struct      
{      
    ElemType data[Maxsize];      
    int length;      
}SqList;      
//自定义函数声明部分      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表      
void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)      
bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)      
void InitList(SqList *&L);//初始化线性表      
bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e);//插入数据元素      
bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e);//删除数据元素      
void DestroyList(SqList *&L);//销毁线性表      
void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表      
{      
    int i;      
    L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));      
   for(i=0;i<n;i++)      
        L->data[i]=a[i];      
    L->length=n;       
}      
void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L)      
{      
    int i;      
    for(i=0;i<L->length;i++)      
        printf("%d ",L->data[i]);      
    printf("\n");      
}      
bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L)      
{      
   return(L->length==0);      
}      
     
void InitList(SqList *&L)//初始化线性表      
{      
    L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));      
    L->length=0;      
}      
bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)//插入数据元素      
{      
    int j;      
   if(i<1||i>L->length+1)      
        return false;      
   i--;      
   for(j=L->length;j>i;j--)      
        L->data[j]=L->data[j-1];      
    L->data[i]=e;      
   L->length++;      
    return true;      
}      
bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType e)//删除数据元素      
{      
    int j;      
    if(i<1||i>L->length-1)      
        return false;      
    i--;      
    e=L->data[i];      
    for(j=i;j<L->length-1;j++)      
        L->data[j]=L->data[j+1];      
    L->length--;      
    return true;      
}      
void DestroyList(SqList *&L)      
{      
    free(L);      
}      
int main()      
{      
    SqList *sq;      
   InitList(sq);      
    ListInsert(sq, 1, 5);      
    ListInsert(sq, 2, 3);      
    ListInsert(sq, 1, 4);      
    printf("插入后的：\n");      
    DispList(sq);      
    ListDelete(sq, 1, 5);      
    ListDelete(sq, 2, 3);      
    printf("删除后的：\n");      
    DispList(sq);      
     
    DestroyList(sq);      
  printf("销毁后的：\n");      
  DispList(sq);      
    return 0;      
     
}

知识点总结：

实现线性表的基本运算：

1）初始化线性表InitList(&L)：构造一个空的线性表L（2）销毁线性表DestroyList(&L)：释放线性表L占用的内存空间（3）判线性表是否为空表ListEmpty(L)：若L为空表，则返回真，否则返回假（4）求线性表的长度ListLength(L)：返回L中元素个数（5）输出线性表DispList(L):当线性表L不为空时，顺序显示L中各节点的值域（6）求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem(L,i,&e)：用e返回L中第 i 个元素的值（7）查找元素LocateElem(L,e)：返回线性表L中第1个与e相等的序号，找不到返回0。（8）插入数据元素ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)：在L的第i个元素之前插入新的元素e，L的长度增加1；（9）删除数据元素ListDele（&L，i，&e）：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1；（10）销毁线性表DestroyList(SqList *&L)：释放线性表L占用的内存空间。