数据结构--线性表的所有功能实现

//头文件   include"c1.h"

 #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()
 #include<iostream.h> // cout,cin
 // 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  #include"Sqlist.h"

#ifndef s

#define s

 #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;
 struct SqList
 {
   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)
 };

#enddif s

// 线性表的各种功能的实现   #include"Sqlist.cpp"

 // 顺序表示的线性表的基本操作(12个)

#include"c1.h"
#include"定义Sqlist.h"
Status InitList(SqList &L) // 算法2.3: 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) // 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)   // 操作结果：将L重置为空表
 { 
   L.length=0;
   return OK;
 }


 Status ListEmpty(SqList L)   // 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)    // 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)  // 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))//  算法2.6
 { // 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。


   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) //返回第i个位置元素的直接前驱
 { // 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)   //返回后继
 { // 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： 插入
 { // 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
   {
     if(!(newbase=(ElemType *)realloc(L.elem,(L.listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType))))
       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 ：删除
 { // 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(*visit)(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visit()。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++)
     visit(*p++);
   cout<<endl;
   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;
 }


 void Union(SqList &La,SqList Lb) // 算法2.1
 { // 将所有在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中
   ElemType e;
   int La_len,Lb_len;
   int i;
   La_len=ListLength(La); // 求线性表的长度
   Lb_len=ListLength(Lb);
   for(i=1;i<=Lb_len;i++)
   {
     GetElem(Lb,i,e); // 取Lb中第i个数据元素赋给e
     if(!LocateElem(La,e,equal)) // La中不存在和e相同的元素,则插入之
       ListInsert(La,++La_len,e);
   }
 }


 void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList &Lc)//值为非递减的线性表La,Lb,归并为非递减LC
 {
InitList(Lc);
int i,j;
i=j=1;
int k=0;
int La_len=ListLength(La);
int Lb_len=ListLength(Lb);
ElemType ai,bj;
while((i<=La_len)&&(j<=Lb_len))
{
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)
{
GetElem(La,i++,ai);
ListInsert(Lc,++k,ai);
}
while(j<Lb_len)
{
GetElem(Lb,j++,bj);
ListInsert(Lc,++k,bj);
}
 }


 void print(ElemType &c)
 {
   printf("%d ",c);
 }

// 主函数#include“main.cpp”

#include"c1.h"
#include"定义Sqlist.h"
#include"线性表功能实现.cpp"
 Status comp(ElemType c1,ElemType c2) // 数据元素判定函数(平方关系)
 {
   if(c1==c2*c2)
     return TRUE;
   else
     return FALSE;
 }


 void visit(ElemType &c) // ListTraverse()调用的函数(类型要一致)
 {
   cout<<c<<' ';
 }


 void dbl(ElemType &c) // ListTraverse()调用的另一函数(元素值加倍)
 {
   c*=2;
 }


 int main()
 {
SqList L;
ElemType e,e0;
Status i;
int j,k;
i=InitList(L);
printf("初始化L后：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);
for(j=1;j<=5;j++)
     i=ListInsert(L,1,j);
   printf("在L的表头依次插入1～5后：*L.elem=");
   for(j=1;j<=5;j++)
     cout<<*(L.elem+j-1)<<' ';
   cout<<endl;
   printf("L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);
   i=ListEmpty(L);
   printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n",i);
   i=ClearList(L);
   printf("清空L后：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);
   i=ListEmpty(L);
   printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n",i);
   for(j=1;j<=10;j++)
     ListInsert(L,j,j);
   printf("在L的表尾依次插入1～10后：*L.elem=");
   for(j=1;j<=10;j++)
     cout<<*(L.elem+j-1)<<' ';
   cout<<endl;
   printf("L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);
   ListInsert(L,1,0);
   printf("在L的表头插入0后：*L.elem=");
   for(j=1;j<=ListLength(L);j++) // ListLength(L)为元素个数
     cout<<*(L.elem+j-1)<<' ';
   cout<<endl;
   printf("L.elem=%u(有可能改变) L.length=%d(改变) L.listsize=%d(改变)\n",L.elem,L.length,L.listsize);
   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,comp);
     if(k)
       printf("第%d个元素的值为%d的平方\n",k,j);
     else
       printf("没有值为%d的平方的元素\n",j);
   }
   for(j=1;j<=2;j++) // 测试头两个数据
   {
     GetElem(L,j,e0); // 把第j个数据赋给e0
     i=PriorElem(L,e0,e); // 求e0的前驱
     if(i==INFEASIBLE)
       printf("元素%d无前驱\n",e0);
     else
       printf("元素%d的前驱为：%d\n",e0,e);
   }
   for(j=ListLength(L)-1;j<=ListLength(L);j++) // 最后两个数据
   {
     GetElem(L,j,e0); // 把第j个数据赋给e0
     i=NextElem(L,e0,e); // 求e0的后继
     if(i==INFEASIBLE)
       printf("元素%d无后继\n",e0);
     else
       printf("元素%d的后继为：%d\n",e0,e);
   }
   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("删除的元素值为：%d\n",e);
   }
   printf("依次输出L的元素：");
   ListTraverse(L,visit); // 依次对元素调用visit()，输出元素的值
   printf("L的元素值加倍后：");
   ListTraverse(L,dbl); // 依次对元素调用dbl()，元素值乘2
   ListTraverse(L,visit);
   DestroyList(L);
   printf("销毁L后：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\n",L.elem,L.length,L.listsize);


   return 0;
 }