C/C++线性表---顺序表算法全解析

来源：互联网发布：dos java 编辑：程序博客网时间：2024/06/05 15:06

课程笔记来源：

MOOC网

郝斌数据结构

之前学过一遍数据结构，面试时候真的忘光了，之前去华环让写一个简单的链表删除算法也是没有写出来，想做CS，必须把数据结构学好了，还是再来一遍吧。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

顺序表定义

顺序表就是把线性表中的所有元素按照逻辑顺序，依次存储到从计算机存储器中指定存储位置开始的一块连续存储空间中。

顺序表的存储类型：线性表的首地址，线性表的总长度，线性表的有效长度。

优点：任意元素可以随机存取

缺点：插入和删除操作时候，需要移动大量元素

typedef struct Arr{    int *pBase; //线性表基地址相当于数组首地址    int len;  //线性表的总长度    int cnt;  //线性表总有效元素}SqList;

顺序表的基恩算法

初始化顺序表

构造一个空的顺序表，给线性表分配 len 个长度，有效长度 cnt 为0个。

注意：malloc分配时候，要进行成功与否的判断。

void InitArr(SqList *pArr,int len){  pArr->pBase = (int*)malloc(sizeof(int)*len);  if(NULL == pArr)  {      printf("分配失败\n");      exit(-1);  }  pArr->cnt = 0;  pArr->len = len;}

判断顺序表是否为空

如果线性表的有效长度为 0 ，则线性表为空。

int is_empty(SqList *pArr){    if( 0 == pArr->cnt)        return true;    else        return false;}

判断线性表是否为满

如果线性表的有效长度为 len ，则线性表为满。

int is_full(SqList *pArr){    if(pArr->cnt == pArr->len)        return true;    else        return false;}

线性表的遍历

如果线性表为空，则无需输出，否则用 for 循环遍历输出。

void showArr(SqList *pArr){    int i;    if( true ==is_empty(pArr))    {        printf("线性表元素为空\n");    }    else    {        for(i=0;i<pArr->cnt;i++)            printf("%d\t",pArr->pBase[i]);            puts("\n");    }}

线性表追加元素

如果线性表已经满了，则无法添加；否则，添加元素，有效元素加1。

注意：添加完元素后，有效位加1。

void appendArr(SqList *pArr,int ele){    if(is_full(pArr))        printf("线性表已经满了\n");    else    {        pArr->pBase[pArr->cnt] = ele;        pArr->cnt++;    }}

删除指定位置元素

判断是否为空，逻辑位置必须大于等于1，还必须小于等于cnt。从指定位置pos到cnt，依次向前移动一位。

注意：输入的是逻辑位置，必须和ele下标位置区分开。可以举个例子很好的区分开。

void deleteArr(SqList *pArr,int pos){    int i;    if(true == is_empty(pArr))        printf("线性表是空\n");    if(pos < 1 || pos > pArr->cnt)        printf("输入位置无效\n");    else    {        for(i=pos;i<pArr->cnt;i++)           pArr->pBase[i-1] = pArr->pBase[i];        pArr->cnt--;    }}

指定位置添加元素

判断是否为满，位置必须在1和cnt+1

void insertEle(SqList *pArr,int pos,int ele){   int i;   if(is_full(pArr))        printf("线性表已满\n");   if(pos<1 || pos > pArr->cnt+1)        printf("删除的位置无效\n");   else   {       for(i= pArr->cnt-1;i>=pos-1;i--)            pArr->pBase[i+1] = pArr->pBase[i];       pArr->pBase[pos-1] =ele;       pArr->cnt++;   }}

总体的C代码：

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#include <time.h>#define ListMax 10#define true     1#define false    0typedef struct Arr{    int *pBase; //线性表基地址相当于数组首地址    int len;  //线性表的总长度    int cnt;  //线性表总有效元素}SqList;//线性表初始化void InitArr(SqList *pArr,int len){  pArr->pBase = (int*)malloc(sizeof(int)*len);  if(NULL == pArr)  {      printf("分配失败\n");      exit(-1);  }  pArr->cnt = 0;  pArr->len = len;}//判断是否为空int is_empty(SqList *pArr){    if( 0 == pArr->cnt)        return true;    else        return false;}//判断是否满了int is_full(SqList *pArr){    if(pArr->cnt == pArr->len)        return true;    else        return false;}//线性表元素遍历void showArr(SqList *pArr){    int i;    if( true ==is_empty(pArr))    {        printf("线性表元素为空\n");    }    else    {        for(i=0;i<pArr->cnt;i++)            printf("%d\t",pArr->pBase[i]);            puts("\n");    }}//线性表追加void appendArr(SqList *pArr,int ele){    if(is_full(pArr))        printf("线性表已经满了\n");    else    {        pArr->pBase[pArr->cnt] = ele;        pArr->cnt++;    }}//删除线性表void deleteArr(SqList *pArr,int pos){    int i;    if(true == is_empty(pArr))        printf("线性表是空\n");    if(pos < 1 || pos > pArr->cnt)        printf("输入位置无效\n");    else    {        for(i=pos;i<pArr->cnt;i++)           pArr->pBase[i-1] = pArr->pBase[i];        pArr->cnt--;    }}//指定位置pos添加元素ele//元素pos的位置是从 1 到 pArr->lenvoid insertEle(SqList *pArr,int pos,int ele){   int i;   if(is_full(pArr))        printf("线性表已满\n");   if(pos<1 || pos > pArr->cnt+1)        printf("删除的位置无效\n");   else   {       for(i= pArr->cnt-1;i>=pos-1;i--)            pArr->pBase[i+1] = pArr->pBase[i];       pArr->pBase[pos-1] =ele;       pArr->cnt++;   }}//得到指定位置的值int getArr(SqList *pArr,int pos){    if(true == is_empty(pArr))        printf("线性表是空\n");    if(pos < 1 || pos > pArr->cnt)        printf("输入位置无效\n");    return pArr->pBase[pos-1];}//查找第一个元素等于ele的逻辑号int locateEle(SqList *pArr, int ele){    int i=0;    while(i<pArr->cnt && pArr->pBase[i]!= ele) i++;    if(i >=pArr->cnt) return 0;    else   return i+1;}//线性表元素倒置void inversionArr(SqList *pArr){    int i=0;    int j=pArr->cnt-1;    int temp;    while(i<j)    {        temp = pArr->pBase[i];        pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];        pArr->pBase[j] = temp;        i++;        j--;    }}//线性表排序void sortArr(SqList *pArr,int m){    switch(m)    {        case 1:  //冒泡排序        {            int i,j,temp;            for(i=0;i<pArr->cnt-1;i++)            {                for(j=i+1;j<pArr->cnt;j++)                {                    if(pArr->pBase[i] > pArr->pBase[j])                    {                          temp = pArr->pBase[i];                          pArr->pBase[i] = pArr->pBase[j];                          pArr->pBase[j] = temp;                    }                }            }            break;        }        case 2:  //选择排序        {          int n = pArr->cnt;           while(n >1)           {              int i,temp,pos=0;              int max=pArr->pBase[0];              for(i=0;i<n;i++)              {                  if(max < pArr->pBase[i])                  {                      max = pArr->pBase[i];                      pos = i;                  }              }              temp = pArr->pBase[pos];              pArr->pBase[pos] = pArr->pBase[n-1];              pArr->pBase[n-1] = temp;              n--;           }           break;        }        case 3: //插入排序        {            int i;            for(i=1;i<pArr->cnt;i++)            {                int temp = pArr->pBase[i];                while(i>0 && pArr->pBase[i-1] > temp)                {                   pArr->pBase[i] = pArr->pBase[i-1];                   i--;                }                pArr->pBase[i] = temp;            }        }    }}void main(){    int i;    SqList arr;    srand( (unsigned)time( NULL ) );    InitArr(&arr, ListMax);    for(i=0;i<7;i++)        appendArr(&arr,rand()%100+1);    showArr(&arr);    insertEle(&arr,8,11);    showArr(&arr);    deleteArr(&arr,6);    showArr(&arr);    printf("%d\n",getArr(&arr,5));    printf("%d\n",locateEle(&arr,4));    inversionArr(&arr);    sortArr(&arr,3);    showArr(&arr);}

C++代码：

使用了模板类，实现泛函，增强代码的重复性。

#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>#define MAXSIZE 20using namespace std;//使用模板类是为了实现泛型，//使用模板类可以使用不同的数据类型template <class T>class SqList{public:    SqList(){cnt = 0;}//无参构造函数    SqList(T a[],int len);//有参构造函数    ~SqList(){} //析构函数    bool isEmpty();//是否为空    bool isFull(); //是否满了    void showArr();  //顺序表遍历    T    getArr(int pos); //得到指定位置元素 ele    void appendArr(T ele);//顺序表追加    void deleteArr(int pos);//删除指定位置元素    void insertEle(int pos,T ele); //指定位置添加元素eleprivate:    T data[MAXSIZE]; //顺序表首地址    int cnt; //顺序表的有效长度};//顺序表的无参初始化template <class T>SqList<T>::SqList(T a[],int len){    if(len>MAXSIZE)        cout<<"参数无效"<<endl;    for(int i =0 ;i<len;i++)        data[i] = a[i];    cnt = len;}template <class T>void SqList<T>::showArr(){    for(int i=0;i<cnt;i++)        cout<<data[i]<<" ";    cout<<endl;}template <class T>bool SqList<T>::isEmpty(){    if(cnt == 0)        return true;    else        return false;}template <class T>bool SqList<T>::isFull(){    if(cnt == MAXSIZE)        return true;    else        return false;}template <class T>void SqList<T>::appendArr(T ele){    if(isFull())        cout<<"顺序表已经满了"<<endl;    else    {     data[cnt] = ele;     cnt++;    }}template <class T>void SqList<T>::deleteArr(int pos){    if(isEmpty())        cout<<"顺序表为空"<<endl;    if(pos<1||pos>cnt)        cout<<"输入无效"<<endl;    else    {        for(int i=pos;i<cnt;i++)        {            data[i-1] = data[i];        }        cnt--;    }}template <class T>T SqList<T>::getArr(int pos){    if(pos<1 || pos>cnt)    {        cout<<"位置无效"<<endl;        return -1;    }    else    {        return data[pos-1];  //逻辑位置和ele下标相互转化    }}template <class T>void SqList<T>:: insertEle(int pos,T ele){    if(isEmpty())        cout<<"顺序表为空"<<endl;    if(pos<1||pos>cnt)        cout<<"输入无效"<<endl;    else    {        for(int i =cnt;i>=pos; i--)        {            data[i] = data[i-1];        }        data[pos-1] = ele;        cnt++;    }}int main(){    int a[10];    for(int i=0;i<10;i++)        a[i]=rand()%100+1;    SqList<int> arr(a,10);    arr.showArr();    arr.appendArr(9);    arr.appendArr(39);    arr.showArr();    arr.deleteArr(12);    arr.deleteArr(1);    arr.showArr();    cout<<arr.getArr(8)<<endl;    arr.insertEle(10,0);    arr.insertEle(11,20);    arr.showArr();    return 0;}

阅读全文

0 0