数据结构第三周项目--顺序表的基本运算

1. /*     
2. *Copyright (c) 2017,烟台大学计算机与控制工程学院     
3. *All rights reserved.     
4. *文件名称：fd.cpp     
5. *作    者：刘浩     
6. *完成日期：2017年9月28日     
7. *版 本 号：v1.0     
8. *问题描述：实现顺序表基本运算有算法，依据“最小化”的原则进行测试。   
9.            所谓最小化原则，指的是利用尽可能少的基本运算，   
10.            组成一个程序，并设计main函数完成测试。     
11. */   

（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。

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1. #include <stdio.h>  
2. #include <malloc.h>  
3.   
4. #define MaxSize 50    //Maxsize将用于后面定义存储空间的大小  
5. typedef int ElemType;    
6. typedef struct  
7. {  
8.     ElemType data[MaxSize];  //利用了前面MaxSize和ElemType的定义  
9.     int length;  
10. } SqList;  
11.   
12. //自定义函数声明部分  
13. void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n);//用数组创建线性表  
14. void DispList(SqList *L);//输出线性表DispList(L)  
15. bool ListEmpty(SqList *L);//判定是否为空表ListEmpty(L)  
16.   
17. //实现测试函数  
18. int main()  
19. {  
20.     SqList *sq;  
21.     ElemType x[6]= {5,8,7,2,4,9};  
22.     CreateList(sq, x, 6);  
23.     DispList(sq);  
24.     return 0;  
25. }  
26.   
27. //下面实现要测试的各个自定义函数  
28. //用数组创建线性表  
29. void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n)  
30. {  
31.     int i;  
32.     L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));  
33.     for (i=0; i<n; i++)  
34.         L->data[i]=a[i];  
35.     L->length=n;  
36. }  
37.   
38. //输出线性表DispList(L)  
39. void DispList(SqList *L)  
40. {  
41.     int i;  
42.     if (ListEmpty(L))  
43.         return;  
44.     for (i=0; i<L->length; i++)  
45.         printf("%d ",L->data[i]);  
46.     printf("\n");  
47. }  
48.   
49. //判定是否为空表ListEmpty(L)  
50. bool ListEmpty(SqList *L)  
51. {  
52.     return(L->length==0);  
53. }  

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；

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1. #include <stdio.h>  
2. #include <malloc.h>  
3.   
4. #define MaxSize 50    //Maxsize将用于后面定义存储空间的大小  
5. typedef int ElemType;  //ElemType在不同场合可以根据问题的需要确定，在此取简单的int  
6. typedef struct  
7. {  
8.     ElemType data[MaxSize];  //利用了前面MaxSize和ElemType的定义  
9.     int length;  
10. } SqList;  
11.   
12. //自定义函数声明部分  
13. void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n);//用数组创建线性表  
14. void DispList(SqList *L);//输出线性表DispList(L)  
15. bool ListEmpty(SqList *L);//判定是否为空表ListEmpty(L)  
16. int ListLength(SqList *L); //求线性表的长度ListLength(L)  
17. bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e); //求某个数据元素值GetElem(L,i,e)  
18. int LocateElem(SqList *L, ElemType e); //按元素值查找LocateElem(L,e)  
19.   
20. //实现测试函数  
21. int main()  
22. {  
23.     SqList *sq;  
24.     ElemType x[6]= {5,8,7,2,4,9};  
25.     ElemType a;  
26.     int loc;  
27.     CreateList(sq, x, 6);  
28.     DispList(sq);  
29.   
30.     printf("表长度：%d\n", ListLength(sq));  //测试求长度  
31.   
32.     if(GetElem(sq, 3, a))  //测试在范围内的情形  
33.         printf("找到了第3个元素值为：%d\n", a);  
34.     else  
35.         printf("第3个元素超出范围！\n");  
36.   
37.     if(GetElem(sq, 15, a))  //测试不在范围内的情形  
38.         printf("找到了第15个元素值为：%d\n", a);  
39.     else  
40.         printf("第15个元素超出范围！\n");  
41.   
42.     if((loc=LocateElem(sq, 8))>0)  //测试能找到的情形  
43.         printf("找到了，值为8的元素是第 %d 个\n", loc);  
44.     else  
45.         printf("值为8的元素木有找到！\n");  
46.   
47.     if((loc=LocateElem(sq, 17))>0)  //测试不能找到的情形  
48.         printf("找到了，值为17的元素是第 %d 个\n", loc);  
49.     else  
50.         printf("值为17的元素木有找到！\n");  
51.   
52.     return 0;  
53. }  
54.   
55. //下面实现要测试的各个自定义函数  
56. //用数组创建线性表  
57. void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n)  
58. {  
59.     int i;  
60.     L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));  
61.     for (i=0; i<n; i++)  
62.         L->data[i]=a[i];  
63.     L->length=n;  
64. }  
65.   
66. //输出线性表DispList(L)  
67. void DispList(SqList *L)  
68. {  
69.     int i;  
70.     if (ListEmpty(L))  
71.         return;  
72.     for (i=0; i<L->length; i++)  
73.         printf("%d ",L->data[i]);  
74.     printf("\n");  
75. }  
76.   
77. //判定是否为空表ListEmpty(L)  
78. bool ListEmpty(SqList *L)  
79. {  
80.     return(L->length==0);  
81. }  
82.   
83. //求线性表的长度ListLength(L)  
84. int ListLength(SqList *L)  
85. {  
86.     return(L->length);  
87. }  
88.   
89. //求某个数据元素值GetElem(L,i,e)  
90. bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e)  
91. {  
92.     if (i<1 || i>L->length)  
93.         return false;  
94.     e=L->data[i-1];  
95.     return true;  
96. }  
97.   
98. //按元素值查找LocateElem(L,e)  
99. int LocateElem(SqList *L, ElemType e)  
100. {  
101.     int i=0;  
102.     while (i<L->length && L->data[i]!=e) i++;  
103.     if (i>=L->length)  
104.         return 0;  
105.     else  
106.         return i+1;  
107. }  

运行结果：

3）其余的4个基本运算：插入数据元素ListInsert、删除数据元素ListDelete、初始化线性表InitList、销毁线性表DestroyList都可以同法完成。 刚才的测试函数已经变得庞大。基本运算的模块保留，用于测试的main函数可以改变。main函数的针对性越强，实践越有效。

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1. #include <stdio.h>  
2. #include <malloc.h>  
3.   
4. #define MaxSize 50    //Maxsize将用于后面定义存储空间的大小  
5. typedef int ElemType;  //ElemType在不同场合可以根据问题的需要确定，在此取简单的int  
6. typedef struct  
7. {  
8.     ElemType data[MaxSize];  //利用了前面MaxSize和ElemType的定义  
9.     int length;  
10. } SqList;  
11.   
12. //自定义函数声明部分  
13. void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n);//用数组创建线性表  
14. void DispList(SqList *L);//输出线性表DispList(L)  
15. bool ListEmpty(SqList *L);//判定是否为空表ListEmpty(L)  
16. int ListLength(SqList *L); //求线性表的长度ListLength(L)  
17. bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e); //求某个数据元素值GetElem(L,i,e)  
18. int LocateElem(SqList *L, ElemType e); //按元素值查找LocateElem(L,e)  
19. bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e);//插入数据元素ListInsert(L,i,e)  
20. bool ListDelete(SqList*&L,int i,ElemType &e);//删除数据元素ListDelete(L,i,e)  
21. void InitList(SqList *&L);//初始化线性表  
22. void DestroyList(SqList *&L);//销毁线性表  
23.   
24. //实现测试函数  
25. int main()  
26. {  
27.     SqList *sq;  
28.     ElemType x[6]= {5,8,7,2,4,9};  
29.     ElemType a;  
30.     int loc;  
31.     CreateList(sq, x, 6);  
32.     DispList(sq);  
33.   
34.     printf("表长度：%d\n", ListLength(sq));  //测试求长度  
35.   
36.     if(GetElem(sq, 3, a))  //测试在范围内的情形  
37.         printf("找到了第3个元素值为：%d\n", a);  
38.     else  
39.         printf("第3个元素超出范围！\n");  
40.   
41.     if(GetElem(sq, 15, a))  //测试不在范围内的情形  
42.         printf("找到了第15个元素值为：%d\n", a);  
43.     else  
44.         printf("第15个元素超出范围！\n");  
45.   
46.     if((loc=LocateElem(sq, 8))>0)  //测试能找到的情形  
47.         printf("找到了，值为8的元素是第 %d 个\n", loc);  
48.     else  
49.         printf("值为8的元素木有找到！\n");  
50.   
51.     if((loc=LocateElem(sq, 17))>0)  //测试不能找到的情形  
52.         printf("找到了，值为17的元素是第 %d 个\n", loc);  
53.     else  
54.         printf("值为17的元素木有找到！\n");  
55.   
56.     ElemType E;  
57.   
58.     InitList(sq);  
59.   
60.      printf("在第1个位置插入元素1\n");  
61.     ListInsert(sq,1,1);  
62.     DispList(sq);  
63.   
64.      printf("在第2个位置插入元素6\n");  
65.     ListInsert(sq,2,6);  
66.     DispList(sq);  
67.   
68.      printf("在第1个位置插入元素9\n");  
69.     ListInsert(sq,1,9);  
70.     DispList(sq);  
71.   
72.      printf("删除第2个位置的元素\n");  
73.     ListDelete(sq,2,E);  
74.     DispList(sq);  
75.   
76.     DestroyList(sq);  
77.     DispList(sq);  
78.     return 0;  
79. }  
80.   
81. //下面实现要测试的各个自定义函数  
82. //用数组创建线性表  
83. void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n)  
84. {  
85.     int i;  
86.     L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));  
87.     for (i=0; i<n; i++)  
88.         L->data[i]=a[i];  
89.     L->length=n;  
90. }  
91.   
92. //输出线性表DispList(L)  
93. void DispList(SqList *L)  
94. {  
95.     int i;  
96.     if (ListEmpty(L))  
97.         return;  
98.     for (i=0; i<L->length; i++)  
99.         printf("%d ",L->data[i]);  
100.     printf("\n");  
101. }  
102.   
103. //判定是否为空表ListEmpty(L)  
104. bool ListEmpty(SqList *L)  
105. {  
106.     return(L->length==0);  
107. }  
108.   
109. //求线性表的长度ListLength(L)  
110. int ListLength(SqList *L)  
111. {  
112.     return(L->length);  
113. }  
114.   
115. //求某个数据元素值GetElem(L,i,e)  
116. bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e)  
117. {  
118.     if (i<1 || i>L->length)  
119.         return false;  
120.     e=L->data[i-1];  
121.     return true;  
122. }  
123.   
124. //按元素值查找LocateElem(L,e)  
125. int LocateElem(SqList *L, ElemType e)  
126. {  
127.     int i=0;  
128.     while (i<L->length && L->data[i]!=e) i++;  
129.     if (i>=L->length)  
130.         return 0;  
131.     else  
132.         return i+1;  
133. }  
134. //插入数据元素ListInsert(L,i,e)  
135. bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)  
136. {  
137.     int j;  
138.     if (i<1 || i>L->length+1)  
139.         return false;//参数错误时返回false  
140.         i--;//将顺序表逻辑序号转化为物理序号  
141.     for(j=L->length;j>i;j--)//将data[i..n]元素后移一个位置  
142.         L->data[j]=L->data[j-1];  
143.     L->data[i]=e;//插入元素e  
144.     L->length++;//顺序表长度增1  
145.     return true;//成功插入返回true  
146. }  
147. //删除数据元素ListDelete(L,i,e)  
148. bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e)  
149. {  
150.     int j;  
151.     if(i<1||i>L->length)//参数错误时返回false  
152.     return false;  
153.     i--;//将顺序表逻辑序号转化为物理序号  
154.     e=L->data[i];  
155.     for(j=i;j<L->length-1;j++)//将data[i..n-1]元素前移  
156.         L->data[j]=L->data[j+1];  
157.     L->length--;//顺序表长度减1  
158.     return true;//成功删除返回true  
159. }  
160. void InitList(SqList *&L)//引用型指针  
161. {  
162.     L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));  
163.     //分配存放线性表的空间  
164.     L->length=0;  
165. }  
166. //销毁线性表DestroyList(L)  
167. void DestroyList(SqList *&L)  
168. {  
169.     free(L);  
170. }  

运行结果：