DataStructure-2-线性表

来源：互联网发布：日本进出口数据编辑：程序博客网时间：2024/05/16 13:52

2.1 顺序表

2.1.1 顺序表

线性表的顺序存储结构称为顺序表,指的是用一段地址连续的存储单元一次存储线性表的数据元素.

2.1.2 顺序表的实现

struct 和 typedef struct使用区别:点击打开链接

程序实例:

SeqList.h:

#ifndef SEQLIST_H
#define SEQLIST_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

typedef int ElemType; //指用标识符ElemType代表int类型

typedef struct seqlist
{
    ElemType *data_address; //存储空间首地址
    int length;    //当前长度
    int size;      //允许存储的最大容量
}seqlist;          //别名顺序表

void Init(seqlist *L); //初始化函数
int Insert(seqlist *L,int pos,ElemType e); //按照位置插入
int Delete(seqlist *L,int pos);        //按照位置删除
int Locate(seqlist *L,ElemType e);        //按值查找
void PrintList(seqlist *L);         //遍历操作
void Destroy(seqlist *L);   //销毁

#endif

SeqList.c:

#include "SeqList.h"

const int MAXLISTSIZE=20; //预设的存储空间最大容量

/*初始化数组*/
void Init(seqlist *L)
{
    printf("-------Start Init()--------\n");
    L->data_address = (ElemType*)malloc(MAXLISTSIZE*sizeof(ElemType));

    if(L->data_address == NULL) //内存分配失败，程序退出
    {
        exit(1);
    }
    L->size = MAXLISTSIZE;
    L->length = 0;
    printf("-------End Init()---------\n");
}
int Locate(seqlist *L,ElemType e)
{
    int i = 1;
    ElemType *p = L->data_address; //p的初值为第一个元素的存储位置
    while(i<=L->length)
    {
        if(p[i]==e)
        {
            break;
        }
        i++;
    }
    if(i<=L->length)
    {
        return i;
    }else{
        return 0;
    }
}

int Insert(seqlist *L,int pos,ElemType e)
{
    int j;
    if(pos < 1||pos >L->length+1) //插入位置不合法，合法位置是1～表长+1
    {
        printf("Insert Error pos\n");
        return 0;
    }
    if(L->length>=L->size) //当前存储空间已满，无法插入
    {
        printf("Insert Error full of Store Space \n");
        return 0;
    }
    for(j=L->length-1;j>=pos-1;--j)
    {
        L->data_address[j+1] = L->data_address[j]; //插入位置及之后的元素后移
    }
    L->data_address[pos-1] = e; //插入e
    ++L->length;    //表长增加1
    return 1;
}

int Delete(seqlist *L,int pos)
{
    int i;

    if(L->length == 0) //删除位置下溢
    {
        printf("Delete seqlist is Empty!");
             return 0;
    }

    if(pos<1||pos>L->length) //删除位置不正确
    {
        printf("Delete pos is illegal！");
        return 0;
    }

    for(i=pos;i<L->length;i++)
    {
        L->data_address[i-1] = L->data_address[i];
    }
    L->length--;
    return 1;

}

void PrintList(seqlist *L)
{
    int n,i;
        n = L->length;

    for(i=0;i<=n;i++)
    {
        printf("%6d\n",L->data_address[i]);
    }

}

void Destory(seqlist *L)
{
    free(L->data_address);
    L->length = 0;
    L->size = 0;
}

main.c:

#include <stdio.h>
#include "SeqList.h"

int main(void)
{

    int i;
    seqlist L;
    ElemType e;
    Init(&L);

    srand((unsigned int)time(0));//srand(seed)用于给rand()函数设定种子
    for(i=1;i<=10;i++)
    {
        Insert(&L,i,rand()%30); //插入10个元素
    }

    PrintList(&L);

    printf("length:%d, Size:%d\n",L.length,L.size);

    int j = Locate(&L,7);

    if(j==0) //查找5所在的位置
    {
        printf("Not find 5 at the seqlist\n");
    }else{
        printf("Locate is : %d\n",j);
    }

    PrintList(&L);

    Destory(&L);

    return 0;
}

2.2单链表

2.2.1 单链表

单链表是用一组任意的存储单元存放线性表的元素,这组存储单元可以连续也可以不连续,甚至可以零散分布在内存中的任意位置.

节点示意图:

2.2.2 单链表的实现

LinkList.h:

#ifndef LINKLIST_H
#define LINKLIST_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int ElemType;

typedef struct Node
{
ElemType data;
struct Node *next;
}Node,*LinkList; //Node 代表常规节点，LinkList代表链表及头节点

int Init(LinkList *L); //初始化
void CreateLinkListHead(LinkList *L,int n); //头插法创建单链表
void CreateLinkListTail(LinkList *L,int n); //尾插发创建单链表
int Insert(LinkList *L,int i,ElemType e); //在i位置插入元素e
int Delete(LinkList *L,int i,ElemType *e); //删除i位置元素
int Locate(LinkList *L,ElemType e); //按值查找
int ClearList(LinkList *L); //整表删除
void PrintList(LinkList *L); //遍历

#endif

LinkList.c:

#include "LinkList.h"

int Init(LinkList *L)
{
(*L) = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
if(*L == NULL)
{
printf("Init LinkList Error");
return 0;
}
return 1;
}

void CreateLinkListHead(LinkList *L,int n)
{
Node *p;
int i;
srand(time(0));
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
(*L)->next = NULL; //(*L)相当于头节点
for(i=0;i<n;i++)
{
p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //创建一个节点

p->data = rand()%100 + 1; //使用rand函数向节点添加内容
p->next = (*L)->next; //将节点添加上
(*L)->next = p;
}

}

void CreateLinkListTail(LinkList *L,int n)
{
Node *p,*r;
int i;
srand(time(0));
*L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); //头节点
r=*L;
for(i=0;i<n;i++)
{
p=(Node *)malloc(sizeof(Node));
p->data = rand()%100 +1;
r->next = p;
r=p; //r指针后移到p
}
r->next = NULL;
}

int Insert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{
Node *p,*r;
int j=1;
r=(*L);
while(r&&j<i)
{
r=r->next;
++j;
}

if(!r || j>i)
{
return 0;
}

p=(Node *)malloc(sizeof(Node));
p->data = e;
p->next = r->next;
r->next = p;

return 1;
}

int Delete(LinkList *L,int i,ElemType *e)
{
int j;
Node *p,*q;
p= *L;
j=1;
//查找要删除的位置
while((p->next) && j<i)
{
p = p->next;
++j;
}

/*错误写法:会导致删除正确位置之后的一位

p= *L->next;
j=1;
//查找要删除的位置
while(p && j<i)
{
p = p->next;
++j;
}

*/
//判断删除位置是否合法
if(!(p->next) || j>i)
{
return 0;
}
q = p->next;
p->next = q->next;
*e = q->data;
free(q);

return 1;

}

int Locate(LinkList *L,ElemType e)
{
Node *p;
p=(*L)->next;
int i=1;
while(p)
{

if(p->data == e)
{
return i;
}
i++;

p=p->next;
}
return 0;
}

int ClearList(LinkList *L)
{
Node *p,*q;
p=(*L)->next;
while(p)
{
q=p->next;
free(p);

p=q;
}
(*L)->next = NULL;
return 1;
}

void PrintList(LinkList *L)
{
Node *p;
p=(*L)->next;
while(p)
{
printf(" %d ",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}

main.c

#include "LinkList.h"

int main(void)
{
// Node *L;
LinkList L;
int e;
//printf("%d\n",*L);
Init(&L);
//CreateLinkListHead(&L,10);
CreateLinkListTail(&L,10);
PrintList(&L);

Insert(&L,4,10);
PrintList(&L);

Delete(&L,4,&e);
printf("Delete:%d\n",e);
PrintList(&L);

printf("Locate:%d\n",Locate(&L,9));

PrintList(&L);