第三周 项目1 顺序表的基本运算

/*   *烟台大学计控学院    *作    者：王力源   *完成日期：2016年9月20日*问题描述：在数据结构的学习中，掌握基本运算是一个基础性的工作。这种“抽象”级别的成果，适用于各种应用场合，也是训练计算思维的根本依托之一。           （1）初始化线性表InitList(&L)：构造一个空的线性表L（2）销毁线性表DestroyList(&L)：释放线性表L占用的内存空间（3）判线性表是否为空表ListEmpty(L)：若L为空表，则返回真，否则返回假（4）求线性表的长度ListLength(L)：返回L中元素个数（5）输出线性表DispList(L):当线性表L不为空时，顺序显示L中各节点的值域（6）求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem(L,i,&e)：用e返回L中第 i 个元素的值（7）查找元素LocateElem(L,e)：返回线性表L中第1个与e相等的序号，找不到返回0（8）插入元素ListInsert(&L, i, &e)：在线性表L中的第i个位置插入元素e；（9）删除元素ListDelete(&L, i, &e)：在线性表L中删除第i个元素，有e返回删除的值；*/  

（1）目的是要测试“建立线性表”的算法CreateList，为查看建表的结果，需要实现“输出线性表”的算法DispList。在研习DispList中发现，要输出线性表，还要判断表是否为空，这样，实现判断线性表是否为空的算法ListEmpty成为必要。这样，再加上main函数，这个程序由4个函数构成。main函数用于写测试相关的代码。

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define Maxsize 50typedef int ElemType;typedef struct{ElemType data[Maxsize];int length;}SqList;//自定义函数声明部分void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)//实现测试函数int main(){SqList *sq;ElemType x[6]={5,8,7,2,4,9};CreatList(sq,x,6);DispList(sq);return 0;}//实现自定义函数void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表{int i;L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));for(i=0;i<n;i++)L->data[i]=a[i];L->length=n; }void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L){int i;for(i=0;i<L->length;i++)printf("%d ",L->data[i]);printf("\n");}bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L){return(L->length==0);}

（2）在已经创建线性表的基础上，求线性表的长度ListLength、求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem、查找元素LocateElem的算法都可以实现了。就在原程序的基础上增加：
　　 增加求线性表的长度ListLength的函数并测试；
　　 增加求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem的函数并测试；
　　 增加查找元素LocateElem的函数并测试

1.head.h的代码

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define Maxsize 50typedef int ElemType;typedef struct{ElemType data[Maxsize];int length;}SqList;//自定义函数声明部分void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)int ListLength(SqList *L);//求线性表的长度ListLength(L)bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e); //求某个数据元素值GetElem(L,i,e)int LocateElem(SqList *L, ElemType e); //按元素值查找LocateElem(L,e)

2.main.cpp中的代码

#include"head.h"//实现测试函数int main(){SqList *sq;ElemType x[6]={5,8,7,2,4,9};CreatList(sq,x,6);DispList(sq);ElemType a;    int loc; printf("表长度：%d\n", ListLength(sq));  //测试求长度    if(GetElem(sq, 3, a))  //测试在范围内的情形        printf("找到了第3个元素值为：%d\n", a);    else        printf("第3个元素超出范围！\n");    if(GetElem(sq, 15, a))  //测试不在范围内的情形        printf("找到了第15个元素值为：%d\n", a);    else        printf("第15个元素超出范围！\n");    if((loc=LocateElem(sq, 8))>0)  //测试能找到的情形        printf("找到了，值为8的元素是第 %d 个\n", loc);    else        printf("值为8的元素木有找到！\n");    if((loc=LocateElem(sq, 17))>0)  //测试不能找到的情形        printf("找到了，值为17的元素是第 %d 个\n", loc);    else        printf("值为17的元素木有找到！\n");    return 0;}

#include"head.h"//实现测试函数int main(){SqList *sq;ElemType x[6]={5,8,7,2,4,9};CreatList(sq,x,6);DispList(sq);ElemType a;    int loc; printf("表长度：%d\n", ListLength(sq));  //测试求长度    if(GetElem(sq, 3, a))  //测试在范围内的情形        printf("找到了第3个元素值为：%d\n", a);    else        printf("第3个元素超出范围！\n");    if(GetElem(sq, 15, a))  //测试不在范围内的情形        printf("找到了第15个元素值为：%d\n", a);    else        printf("第15个元素超出范围！\n");    if((loc=LocateElem(sq, 8))>0)  //测试能找到的情形        printf("找到了，值为8的元素是第 %d 个\n", loc);    else        printf("值为8的元素木有找到！\n");    if((loc=LocateElem(sq, 17))>0)  //测试不能找到的情形        printf("找到了，值为17的元素是第 %d 个\n", loc);    else        printf("值为17的元素木有找到！\n");    return 0;}

3.创建线性表的基础代码

//自定义函数声明部分void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)//实现自定义函数void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表{int i;L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));for(i=0;i<n;i++)L->data[i]=a[i];L->length=n; }void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L){int i;for(i=0;i<L->length;i++)printf("%d ",L->data[i]);printf("\n");}bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L){return(L->length==0);}

4.查找，求长度等的代码

#include"head.h"//实现测试函数int ListLength(SqList *L)//求线性表的长度ListLength(L){return (L->length);}bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e) //求某个数据元素值GetElem(L,i,e){if(i<1||i>L->length)return false;e=L->data[i-1];return true;}int LocateElem(SqList *L, ElemType e) //按元素值查找LocateElem(L,e){int i=0;while(i<L->length &&L->data[i]!=e)i++;if(i>=L->length)return 0;elsereturn i+1;}

（3）其余的4个基本运算：插入数据元素ListInsert、删除数据元素ListDelete、初始化线性表InitList、销毁线性表DestroyList都可以同法完成。

1.初始化及插入的代码

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define Maxsize 50typedef int ElemType;typedef struct{ElemType data[Maxsize];int length;}SqList;//自定义函数声明部分void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)void InitList(SqList *&L);//初始化线性表bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e);//插入数据元素void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表{int i;L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));for(i=0;i<n;i++)L->data[i]=a[i];L->length=n; }void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L){int i;for(i=0;i<L->length;i++)printf("%d ",L->data[i]);printf("\n");}bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L){return(L->length==0);}void InitList(SqList *&L)//初始化线性表{L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));L->length=0;}bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)//插入数据元素{int j;if(i<1||i>L->length+1)return false;i--;for(j=L->length;j>i;j--)L->data[j]=L->data[j-1];L->data[i]=e;L->length++;return true;}int main(){    SqList *sq;    InitList(sq);    ListInsert(sq, 1, 5);    ListInsert(sq, 2, 3);    ListInsert(sq, 1, 4);    DispList(sq);    return 0;}

2.删除及销毁的代码

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define Maxsize 50typedef int ElemType;typedef struct{ElemType data[Maxsize];int length;}SqList;//自定义函数声明部分void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n);//用数组创建线性表void DispList(SqList *L);//输出线性表DisList(L)bool ListEmpty(SqList *L);//判断是否为空表ListEmpty(L)void InitList(SqList *&L);//初始化线性表bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e);//插入数据元素bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e);//删除数据元素void DestroyList(SqList *&L);//销毁线性表void CreatList(SqList *&L,ElemType a[],int n)//用数组创建线性表{int i;L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));for(i=0;i<n;i++)L->data[i]=a[i];L->length=n; }void DispList(SqList *L)//输出线性表DisList(L){int i;for(i=0;i<L->length;i++)printf("%d ",L->data[i]);printf("\n");}bool ListEmpty(SqList *L)//判断是否为空表ListEmpty(L){return(L->length==0);}void InitList(SqList *&L)//初始化线性表{L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));L->length=0;}bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)//插入数据元素{int j;if(i<1||i>L->length+1)return false;i--;for(j=L->length;j>i;j--)L->data[j]=L->data[j-1];L->data[i]=e;L->length++;return true;}bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType e)//删除数据元素{int j;if(i<1||i>L->length-1)return false;i--;e=L->data[i];for(j=i;j<L->length-1;j++)L->data[j]=L->data[j+1];L->length--;return true;}void DestroyList(SqList *&L){free(L);}int main(){    SqList *sq;    InitList(sq);    ListInsert(sq, 1, 5);    ListInsert(sq, 2, 3);    ListInsert(sq, 1, 4);    printf("插入后的：\n");    DispList(sq);    ListDelete(sq, 1, 5);    ListDelete(sq, 2, 3);    printf("删除后的：\n");    DispList(sq);    DestroyList(sq);    printf("销毁后的：\n");    DispList(sq);    return 0;}

知识点总结：

实现线性表的基本运算：（1）初始化线性表InitList(&L)：构造一个空的线性表L（2）销毁线性表DestroyList(&L)：释放线性表L占用的内存空间（3）判线性表是否为空表ListEmpty(L)：若L为空表，则返回真，否则返回假（4）求线性表的长度ListLength(L)：返回L中元素个数（5）输出线性表DispList(L):当线性表L不为空时，顺序显示L中各节点的值域（6）求线性表L中指定位置的某个数据元素GetElem(L,i,&e)：用e返回L中第i 个元素的值（7）查找元素LocateElem(L,e)：返回线性表L中第1个与e相等的序号，找不到返回0。（8）插入数据元素ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)：在L的第i个元素之前插入新的元素e，L的长度增加1；（9）删除数据元素ListDele（&L，i，&e）：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1；（10）销毁线性表DestroyList(SqList *&L)：释放线性表L占用的内存空间；