2.2、线性表的顺序表示和实现

     顺序表存储结构容易实现随机存取线性表的第i个数据元素的操作。

     但是在实现插入，删除的操作时需要移动大量的数据元素，所以它适用于数据相对稳定的线性表。

 /* 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 LIST_INCREMENT 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;;

 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。算法2.6 */
   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;
 }

(*compare)(ElemType,ElemType))函数指针表示一类，如main（）函数中，

LocateElem(L,j,sq);

 Status sq(ElemType c1,ElemType c2)
 { /* 数据元素判定函数(平方关系)，LocateElem()调用的函数 */
   if(c1==c2*c2)
     return TRUE;
   else
     return FALSE;
 }

 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; /* 操作失败 */
   else
   {
     *pre_e=*--p;
     return OK;
   }
 }


 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; /* 操作失败 */
   else
   {
     *next_e=*++p;
     return OK;
   }
 }

 Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */
 { /* 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+LIST_INCREMENT)*sizeof(ElemType));
     if(!newbase)
       exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
     (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
     (*L).listsize+=LIST_INCREMENT; /* 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；

}

Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) /* 算法2.5 */
 { /* 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;
 }

 /* algo2-1.c 实现算法2.1的程序 */
 #include"c1.h"
 typedef int ElemType;
 #include"c2-1.h" /* 采用线性表的动态分配顺序存储结构 */
 #include"bo2-1.c" /* 可以使用bo2-1.cpp中的基本操作 */
 #include"func2-3.c" /* 包括equal()、comp()、print()、print2()和print1()函数 */ #include"bo2-1.c" /* 可以使用bo2-1.c中的基本操作 */


 void Union(SqList *La,SqList Lb) /* 算法2.1 */
 { /* 将所有在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中 */
   ElemType e;
   int La_len,Lb_len;
   int i;
   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,equal)) /* La中不存在和e相同的元素，则插入之 */
       ListInsert(La,++La_len,e);
   }
 }


 void main()
 {
   SqList La,Lb;
   int j;
   InitList(&La); /* 创建空表La。如不成功，则会退出程序的运行 */
   for(j=1;j<=5;j++) /* 在表La中插入5个元素，依次为1、2、3、4、5 */
     ListInsert(&La,j,j);
   printf("La= "); /* 输出表La的内容 */
   ListTraverse(La,print1);
   InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */
   for(j=1;j<=5;j++) /* 在表Lb中插入5个元素，依次为2、4、6、8、10 */
     ListInsert(&Lb,j,2*j);
   printf("Lb= "); /* 输出表Lb的内容 */
   ListTraverse(Lb,print1);
   Union(&La,Lb); /* 调用Union()，将Lb中满足条件的元素插入La */
   printf("new La= "); /* 输出新表La的内容 */
   ListTraverse(La,print1);
 }

 /* algo2-2.c 实现算法2.2的程序 */
 #include"c1.h"
 typedef int ElemType;
 #include"c2-1.h"
 #include"bo2-1.c"
 #include"func2-3.c" /* 包括equal()、comp()、print()、print2()和print1()函数 */
 void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList *Lc) /* 算法2.2 */
 { /* 已知线性表La和Lb中的数据元素按值非递减排列。 */
   /* 归并La和Lb得到新的线性表Lc，Lc的数据元素也按值非递减排列 */
   int i=1,j=1,k=0;
   int La_len,Lb_len;
   ElemType ai,bj;
   InitList(Lc); /* 创建空表Lc */
   La_len=ListLength(La);
   Lb_len=ListLength(Lb);
   while(i<=La_len&&j<=Lb_len) /* 表La和表Lb均非空 */
   {
     GetElem(La,i,&ai);
     GetElem(Lb,j,&bj);
     if(ai<=bj)
     {
       ListInsert(Lc,++k,ai);
       ++i;
     }
     else
     {
       ListInsert(Lc,++k,bj);
       ++j;
     }
   } /* 以下两个while循环只会有一个被执行 */
   while(i<=La_len) /* 表La非空且表Lb空 */
   {
     GetElem(La,i++,&ai);
     ListInsert(Lc,++k,ai);
   }
   while(j<=Lb_len) /* 表Lb非空且表La空 */
   {
     GetElem(Lb,j++,&bj);
     ListInsert(Lc,++k,bj);
   }
 }


 void main()
 {
   SqList La,Lb,Lc;
   int j,a[4]={3,5,8,11},b[7]={2,6,8,9,11,15,20};
   InitList(&La); /* 创建空表La */
   for(j=1;j<=4;j++) /* 在表La中插入4个元素 */
     ListInsert(&La,j,a[j-1]);
   printf("La= "); /* 输出表La的内容 */
   ListTraverse(La,print1);
   InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */
   for(j=1;j<=7;j++) /* 在表Lb中插入7个元素 */
     ListInsert(&Lb,j,b[j-1]);
   printf("Lb= "); /* 输出表Lb的内容 */
   ListTraverse(Lb,print1);
   MergeList(La,Lb,&Lc);
   printf("Lc= "); /* 输出表Lc的内容 */
   ListTraverse(Lc,print1);
 }

 

 /* algo2-3.c 实现算法2.7的程序 */
 #include"c1.h"
 typedef int ElemType;
 #include"c2-1.h"
 #include"bo2-1.c"
 #include"func2-3.c" /* 包括equal()、comp()、print()、print2()和print1()函数 */
 void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList *Lc) /* 算法2.7 */
 { /* 已知顺序线性表La和Lb的元素按值非递减排列。 */
   /* 归并La和Lb得到新的顺序线性表Lc,Lc的元素也按值非递减排列 */
   ElemType *pa,*pa_last,*pb,*pb_last,*pc;
   pa=La.elem;
   pb=Lb.elem;
   (*Lc).listsize=(*Lc).length=La.length+Lb.length; /* 不用InitList()创建空表Lc */
   pc=(*Lc).elem=(ElemType *)malloc((*Lc).listsize*sizeof(ElemType));
   if(!(*Lc).elem) /* 存储分配失败 */
     exit(OVERFLOW);
   pa_last=La.elem+La.length-1;
   pb_last=Lb.elem+Lb.length-1;
   while(pa<=pa_last&&pb<=pb_last) /* 表La和表Lb均非空 */
   { /* 归并 */
     if(*pa<=*pb)
       *pc++=*pa++; /* 将pa所指单元的值赋给pc所指单元后，pa和pc分别+1(指向下一个单元) */
     else
       *pc++=*pb++; /* 将pb所指单元的值赋给pc所指单元后，pa和pc分别+1(指向下一个单元) */
   } /* 以下两个while循环只会有一个被执行 */
   while(pa<=pa_last) /* 表La非空且表Lb空 */
     *pc++=*pa++; /* 插入La的剩余元素 */
   while(pb<=pb_last) /* 表Lb非空且表La空 */
     *pc++=*pb++; /* 插入Lb的剩余元素 */
 }


 void main()
 {
   SqList La,Lb,Lc;
   int j;
   InitList(&La); /* 创建空表La */
   for(j=1;j<=5;j++) /* 在表La中插入5个元素，依次为1、2、3、4、5 */
     ListInsert(&La,j,j);
   printf("La= "); /* 输出表La的内容 */
   ListTraverse(La,print1);
   InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */
   for(j=1;j<=5;j++) /* 在表Lb中插入5个元素，依次为2、4、6、8、10 */
     ListInsert(&Lb,j,2*j);
   printf("Lb= "); /* 输出表Lb的内容 */
   ListTraverse(Lb,print1);
   MergeList(La,Lb,&Lc); /* 由按非递减排列的表La、Lb得到按非递减排列的表Lc */
   printf("Lc= "); /* 输出表Lc的内容 */
   ListTraverse(Lc,print1);
 }