数据结构c语言版 严蔚敏 顺序线性表12个基本操作及算法的实现

头文件：

c1.h （相关头文件及函数结果状态代码集合）

 /* c1.h (程序名) */
 #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() */
 /* 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 */

c2-1.h （线性表的动态分配顺序存储结构）

/* c2-1.h 线性表的动态分配顺序存储结构 */
 #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 struct
 {
   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) */
 }SqList;

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调用函数：

bo2-1.c （顺序线性表的12个基本操作）

注：以下操作都在一个.c文件中

基本操作1（算法2.3）：构造一个空的线性表L

Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */
 { /* 操作结果：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;
 }

基本操作2：销毁顺序线性表L

Status DestroyList(SqList *L)
 { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。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;
 }

基本操作3：重置顺序线性表L为空表

Status ClearList(SqList *L)
 { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
   (*L).length=0;
   return OK;
 }

基本操作4：判断当前顺序线性表是否为空表

Status ListEmpty(SqList L)
 { /* 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 */
   if(L.length==0)
     return TRUE;
   else
     return FALSE;
 }

基本操作5：计算当前顺序线性表长度

int ListLength(SqList L)
 { /* 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 */
   return L.length;
 }

基本操作6：用e返回顺序线性表L中第i个数据元素的值

Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
 { /* 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 */
   if(i<1||i>L.length)
     exit(ERROR);
   *e=*(L.elem+i-1);
   return OK;
 }

基本操作7 （算法2.6）：返回顺序线性表L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序

int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
 { /* 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。 */
   /*           若这样的数据元素不存在，则返回值为0。
   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;
 }

基本操作8：用pre_e返回当前数据元素cur_e的前驱

Status PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
 { /* 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;
   }
 }

基本操作9：用next_e返回当前数据元素cur_e的后继

Status NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
 { /* 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;
   }
 }

基本操作10 （ 算法2.4）：在顺序线性表L中第i个位置之前插入新的数据元素e

Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) 
 { /* 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 */
   {
     newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
     if(!newbase)
       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;
 }

基本操作11 （ 算法2.5）：删除顺序线性表L的第i个数据元素，并用e返回其值

 Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) 
 { /* 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;
 }

基本操作12 ：依次对顺序线性表L的每个数据元素调用函数vi()

Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(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vi()。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++)
     vi(p++);
   printf("\n");
   return OK;
 }

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主函数：

main2-1.c （检验bo2-1.c的主程序 ）

 #include"c1.h"
 typedef int ElemType;
 #include"c2-1.h"
 #include"bo2-1.c"

 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) */
 {
   printf("%d ",*c);
 }

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

 void 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++)
     printf("%d ",*(L.elem+j-1));
   printf("\n");
   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++)
     printf("%d ",*(L.elem+j-1));
   printf("\n");
   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 */
     printf("%d ",*(L.elem+j-1));
   printf("\n");
   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);
 }

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实现结果：