【PTA】6-1 顺序表基本操作（10 分）

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本文档介绍了如何实现顺序表的插入、删除、查找和输出等操作，包括ListInsert_Sq、ListDelete_Sq、ListLocate_Sq和ListPrint_Sq四个函数。文章详细讨论了使用realloc进行内存管理的注意事项，以及裁判测试程序样例和预期输出格式。

题目来自网络与信息安全-数据结构作业1-数据结构基本概念 6-1
https://fancyking.ml/archives/71

原题描述

6-1 顺序表基本操作（10 分）
本题要求实现顺序表元素的增、删、查找以及顺序表输出共4个基本操作函数。L是一个顺序表，函数Status ListInsert_Sq(SqList &L, int pos, ElemType e)是在顺序表的pos位置插入一个元素e（pos应该从1开始），函数Status ListDelete_Sq(SqList &L, int pos, ElemType &e)是删除顺序表的pos位置的元素并用引用型参数e带回（pos应该从1开始），函数int ListLocate_Sq(SqList L, ElemType e)是查询元素e在顺序表的位次并返回（如有多个取第一个位置，返回的是位次，从1开始，不存在则返回0），函数void ListPrint_Sq(SqList L)是输出顺序表元素。实现时需考虑表满扩容的问题。

函数接口定义：
Status ListInsert_Sq(SqList &L, int pos, ElemType e);
Status ListDelete_Sq(SqList &L, int pos, ElemType &e);
int ListLocate_Sq(SqList L, ElemType e);
void ListPrint_Sq(SqList L);
其中 L 是顺序表。 pos 是位置； e 代表元素。当插入与删除操作中的pos参数非法时，函数返回ERROR，否则返回OK。

裁判测试程序样例：

//库函数头文件包含
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>


//函数状态码定义
#define TRUE        1
#define FALSE       0
#define OK          1
#define ERROR       0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW   -2

typedef int  Status;

//顺序表的存储结构定义
#define LIST_INIT_SIZE  100
#define LISTINCREMENT   10
typedef int ElemType;  //假设线性表中的元素均为整型
typedef struct{
    ElemType* elem;   //存储空间基地址
    int length;       //表中元素的个数
    int listsize;     //表容量大小
}SqList;    //顺序表类型定义
Status ListInsert_Sq(SqList &L, int pos, ElemType e);
Status ListDelete_Sq(SqList &L, int pos, ElemType &e);
int ListLocate_Sq(SqList L, ElemType e);
void ListPrint_Sq(SqList L);

//结构初始化与销毁操作
Status InitList_Sq(SqList &L){
  //初始化L为一个空的有序顺序表
    L.elem=(ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if(!L.elem)exit(OVERFLOW);
    L.listsize=LIST_INIT_SIZE;
    L.length=0;
    return OK;
}


int main() {
    SqList L;

    if(InitList_Sq(L)!= OK) {
        printf("InitList_Sq: 初始化失败！！！\n");
        return -1;
    }

    for(int i = 1; i <= 10; ++ i)
        ListInsert_Sq(L, i, i);

    int operationNumber;  //操作次数
    scanf("%d", &operationNumber);

    while(operationNumber != 0) {
        int operationType;  //操作种类
        scanf("%d", & operationType);

        if(operationType == 1) {  //增加操作
            int pos, elem;
            scanf("%d%d", &pos, &elem);
            ListInsert_Sq(L, pos, elem);
        } else if(operationType == 2) {  //删除操作
             int pos; ElemType elem;
             scanf("%d", &pos);
             ListDelete_Sq(L, pos, elem);
             printf("%d\n", elem);
        } else if(operationType == 3) {  //查找定位操作
            ElemType elem;
            scanf("%d", &elem);
            int pos = ListLocate_Sq(L, elem);
            if(pos >= 1 && pos <= L.length)
                printf("%d\n", pos);
            else
                printf("NOT FIND!\n");
        } else if(operationType == 4) {  //输出操作
            ListPrint_Sq(L);
        }
       operationNumber--;
    }
    return 0;
}

/* 请在这里填写答案 */

输入格式：第一行输入一个整数operationNumber，表示操作数，接下来operationNumber行，每行表示一个操作信息（含“操作种类编号操作内容”）。编号为1表示插入操作，后面两个参数表示插入的位置和插入的元素值编号为2表示删除操作，后面一个参数表示删除的位置编号为3表示查找操作，后面一个参数表示查找的值编号为4表示顺序表输出操作输出格式：对于操作2,输出删除的元素的值对于操作3,输出该元素的位置，如果不存在该元素，输出“NOT FOUND”；对于操作4,顺序输出整个顺序表的元素，两个元素之间用空格隔开，最后一个元素后面没有空格。

输入样例：

输出样例：

1
3
11 2 3 4 5 6 7 8 9 10

笔记部分

一、 realoc 函数

realloc 函数的使用要求引入头文件 stdlib.h
该函数的原型为realloc(void *__ptr, size_t __size)

void* __cdecl realloc(
    _Pre_maybenull_ _Post_invalid_ void*  _Block,
    _In_ _CRT_GUARDOVERFLOW        size_t _Size
    );

也就是传入的第一个参数是指针类型，第二个参数是更改后的大小。
- 如果操作使得内存分配减少，那么函数仅仅是改变了索引信息；
- 如果操作使得内存分配增加，那么当当前内存之后有足够的内存来扩展的时候，函数直接扩展内存，返回指针；当当前内存段之后没有足够的空闲内存时，函数寻找堆中的第一个能满足申请内存大小的内存段，将数据复制，并且释放旧的内存，返回指针。申请失败返回NULL
- 返回的是指针，但无论何种情况，实际上都不保证返回原指针（可以通过输出地址尝试），原指针会被函数自动的释放，不可二次释放原指针

AC 代码

void ListPrint_Sq(SqList L){
    ElemType maxn = L.length;
    for (ElemType i = 0; i < maxn; ++i){
        if(i){
            printf(" ");
        }
        printf("%d", L.elem[i]);
    }
    puts("");
    return;
}

int ListLocate_Sq(SqList L, ElemType e){
    ElemType maxn = L.length;
    for (ElemType i = 0; i < maxn; ++i){
        if(L.elem[i] == e){
            return i + 1;
        }
    }
    return FALSE;
}

Status ListDelete_Sq(SqList &L, int pos, ElemType &e){
    ElemType maxn = L.length;
    if(pos < 1 || pos > maxn){
        return ERROR;
    }
    e = L.elem[pos - 1];
    for (ElemType i = pos - 1; i < maxn - 1; ++i){
        L.elem[i] = L.elem[i + 1];
    }
    L.length -= 1;
    // printf("DEL  %d\n", L.length);
    // ListPrint_Sq(L);
    return OK;
}

Status ListInsert_Sq(SqList &L, int pos, ElemType e){
    ElemType maxn = L.length;
    if(pos < 1 || pos > maxn + 1){
        return ERROR;
    }
    if(L.length >= L.listsize){
        ElemType *newe;
        newe = (ElemType *)realloc(L.elem, (L.listsize + LISTINCREMENT) * sizeof(ElemType));
        if(!newe){
            return OVERFLOW;
        }
        else {
            L.elem = newe;
            L.listsize += LISTINCREMENT;
        }
    }
    for (ElemType i = maxn; i >= pos; --i){
        L.elem[i] = L.elem[i - 1];
    }
    L.elem[pos - 1] = e;
    L.length += 1;
    // ListPrint_Sq(L);
    return OK;
}

/*
11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 2 3 4 5 6 7 8 9 10

*/