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C语言实现数据结构顺序线性表

时间:2020-08-26 05:15:01

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C语言实现数据结构顺序线性表

大家好,我是胡阳阳

数据结构一直以来都是一门很难的学科

学数据结构时老师总讲的思想和伪代码

对于初学者来说很难写出对应的程序

下面我们来讲解如何才能自己写出顺序线性表的代码

首先顺序线性表是由数组来实现的,这里有一个误区,顺序线性表并不等同于数组,计算机在内存中开辟一段连续的空间,数组就是这一段连续的空间,可以想象成顺序线性表存放在这一段空间内部,所以线性表的长度不能大于数组的长度,不然就会溢出。

首先定义一个顺序线性表

#define MAXSIZE 20typedef int ElemType;//定义一个线性表 typedef struct{ElemType data[MAXSIZE];int length;}SqList;

MAXSIZE就是数组的长度,创建一个结构体,里面存放线性表和表长。

SqList就是typedef struct

线性表创建好了,就要获取元素操作

对于线性表的顺序存储结构来说,如果我们要实现GetElem(获取元素)操作,即将线性表L中的第i个位置元素值返回,只要i的数值在数组下标范围内,就是把数组i-1下标的值返回即可。

#define OK 1#define ERROR 0/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */typedef int Status; /* 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,注意i是指位置,第1个位置的数组是从0开始 */Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e){if(L.length==0 || i<1 || i>L.length)return ERROR;*e=L.data[i-1];return OK;}

这里Status是啥?其实这就是int ,也可以说它是返回的状态 这里用bool也可以

Status只是一种可读性的写法 初学者没必要弄这么清楚。

顺序线性表的插入操作

插入算法的思路:

(1)如果插入位置不合理,抛出异常

(2)如果线性表长度大于等于数组长度,则抛出异常或动态增加容量

(3)从最后一个元素开始向前遍历到第i个位置,分别将它们都向后移动一个位置

(4)将要插入元素填入位置i处

(5)表长加1

先思考尝试能不能自己写出来

一定要多动手,不然掌握不了的

/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L), *//* 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 */Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e){ int k;if (L->length==MAXSIZE) /* 顺序线性表已经满 */return ERROR;if (i<1 || i>L->length+1)/* 当i比第一位置小或者比最后一位置后一位置还要大时 */return ERROR;if (i<=L->length) /* 若插入数据位置不在表尾 */{for(k=L->length-1;k>=i-1;k--) /* 将要插入位置后的元素向后移一位 */L->data[k+1]=L->data[k];}L->data[i-1]=e;/* 将新元素插入 */L->length++;return OK;}

代码有疑问可以评论,都会回复

循环不理解可以自己画一个线性表,代数进去就会明白啦

最后就是删除操作了

删除算法的思路:

(1)如果删除位置不合理,抛出异常;

(2)取出删除元素

(3)从删除元素位置开始遍历到最后一个元素位置,分别将它们都向前移动一个位置

(4)表长减1

/* 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 */Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) { int k;if (L->length==0)/* 线性表为空 */return ERROR;if (i<1 || i>L->length) /* 删除位置不正确 */return ERROR;*e=L->data[i-1];if (i<L->length)/* 如果删除不是最后位置 */{for(k=i;k<L->length;k++)/* 将删除位置后继元素前移 */L->data[k-1]=L->data[k];}L->length--;return OK;}

这里循环结束之后最后一个结点还存在

当表长减1也就是减去最后一个结点了

把前面这些顺序线性表的操作理解写出来之后,后面这段代码也就能理解啦

相比于之前的代码只是定义了几个函数,都很简单的,最后在main函数中执行

总之要多动手,不能停留在能看懂,正要你写的时候就完啦

#include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "math.h" #include "time.h"#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAXSIZE 20/* 存储空间初始分配量 */typedef int ElemType; /* ElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */typedef struct{ElemType data[MAXSIZE]; /* 数组,存储数据元素 */int length; /* 线性表当前长度 */}SqList;typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */Status visit(ElemType c){printf("%d ",c);return OK;}/* 初始化顺序线性表 */Status InitList(SqList *L){L->length=0;return OK;}/* 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 */Status ListEmpty(SqList L){if(L.length==0)return TRUE;elsereturn FALSE;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 */Status ClearList(SqList *L){L->length=0;return OK;}/* 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 */int ListLength(SqList L){return L.length;}/* 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,注意i是指位置,第1个位置的数组是从0开始 */Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e){if(L.length==0 || i<1 || i>L.length)return ERROR;*e=L.data[i-1];return OK;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在 *//* 操作结果:返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。 *//* 若这样的数据元素不存在,则返回值为0 */int LocateElem(SqList L,ElemType e){int i;if (L.length==0)return 0;for(i=0;i<L.length;i++){if (L.data[i]==e)break;}if(i>=L.length)return 0;return i+1;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L), *//* 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 */Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e){int k;if (L->length==MAXSIZE) /* 顺序线性表已经满 */return ERROR;if (i<1 || i>L->length+1)/* 当i比第一位置小或者比最后一位置后一位置还要大时 */return ERROR;if (i<=L->length) /* 若插入数据位置不在表尾 */{for(k=L->length-1;k>=i-1;k--) /* 将要插入位置之后的数据元素向后移动一位 */L->data[k+1]=L->data[k];}L->data[i-1]=e;/* 将新元素插入 */L->length++;return OK;}/* 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 */Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e){int k;if (L->length==0)/* 线性表为空 */return ERROR;if (i<1 || i>L->length) /* 删除位置不正确 */return ERROR;*e=L->data[i-1];if (i<L->length)/* 如果删除不是最后位置 */{for(k=i;k<L->length;k++)/* 将删除位置后继元素前移 */L->data[k-1]=L->data[k];}L->length--;return OK;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在 *//* 操作结果:依次对L的每个数据元素输出 */Status ListTraverse(SqList L){int i;for(i=0;i<L.length;i++)visit(L.data[i]);printf("\n");return OK;}/*将所有的在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中*/void unionL(SqList *La,SqList Lb){int La_len,Lb_len,i;ElemType e; /*声明与La和Lb相同的数据元素e*/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)) /*La中不存在和e相同数据元素*/ListInsert(La,++La_len,e); /*插入*/}}int main(){SqList L;SqList Lb;ElemType e;Status i;int j,k;i=InitList(&L);printf("初始化L后:L.length=%d\n",L.length);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.data=");ListTraverse(L);printf("L.length=%d \n",L.length);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.length=%d\n",L.length);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.data=");ListTraverse(L);printf("L.length=%d \n",L.length);ListInsert(&L,1,0);printf("在L的表头插入0后:L.data=");ListTraverse(L);printf("L.length=%d \n",L.length);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);if(k)printf("第%d个元素的值为%d\n",k,j);elseprintf("没有值为%d的元素\n",j);}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);elseprintf("删除第%d个的元素值为:%d\n",j,e);}printf("依次输出L的元素:");ListTraverse(L);j=5;ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */printf("删除第%d个的元素值为:%d\n",j,e);printf("依次输出L的元素:");ListTraverse(L);//构造一个有10个数的Lbi=InitList(&Lb);for(j=6;j<=15;j++)i=ListInsert(&Lb,1,j);unionL(&L,Lb);printf("依次输出合并了Lb的L的元素:");ListTraverse(L);return 0;}

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