第3周SHH数据结构—【项目1-顺序表的基本运算】

问题描述：验证性实验的设计依据“最小化”的原则进行测试。所谓最小化原则，指的是利用尽可能少的基本运算，组成一个程序，并设计main函数完成测试。

　　以顺序表为例，给出建议的过程：

　　（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。

程序：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define MaxSize 50    //Maxsize将用于后面定义存储空间的大小
typedef int ElemType;  //ElemType在不同场合可以根据问题的需要确定，在此取简单的int
typedef struct
{
ElemType data[MaxSize];  //利用了前面MaxSize和ElemType的定义
int length;
} SqList;

//自定义函数声明部分
void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n);//用数组创建线性表
void DispList(SqList *L);//输出线性表DispList(L)
bool ListEmpty(SqList *L);//判定是否为空表ListEmpty(L)

//实现测试函数
int main()
{
SqList *sq;
ElemType x[6]= {5,8,7,2,4,9};
CreateList(sq, x, 6);
DispList(sq);
return 0;
}

//下面实现要测试的各个自定义函数
//用数组创建线性表
void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n)
{
int i;
L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));
for (i=0; i<n; i++)
L->data[i]=a[i];
L->length=n;
}

//输出线性表DispList(L)
void DispList(SqList *L)
{
int i;
if (ListEmpty(L))
return;
for (i=0; i<L->length; i++)
printf("%d ",L->data[i]);
printf("\n");
}

//判定是否为空表ListEmpty(L)
bool ListEmpty(SqList *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。

程序：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define MaxSize 50    //Maxsize将用于后面定义存储空间的大小
typedef int ElemType;  //ElemType在不同场合可以根据问题的需要确定，在此取简单的int
typedef struct
{
ElemType data[MaxSize];  //利用了前面MaxSize和ElemType的定义
int length;
} SqList;

//自定义函数声明部分
void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n);//用数组创建线性表
void DispList(SqList *L);//输出线性表DispList(L)
bool ListEmpty(SqList *L);//判定是否为空表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)

//实现测试函数
int main()
{
SqList *sq;
ElemType x[6]= {5,8,7,2,4,9};
ElemType a;
int loc;
CreateList(sq, x, 6);
DispList(sq);

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;
}

//下面实现要测试的各个自定义函数
//用数组创建线性表
void CreateList(SqList *&L, ElemType a[], int n)
{
int i;
L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));
for (i=0; i<n; i++)
L->data[i]=a[i];
L->length=n;
}

//输出线性表DispList(L)
void DispList(SqList *L)
{
int i;
if (ListEmpty(L))
return;
for (i=0; i<L->length; i++)
printf("%d ",L->data[i]);
printf("\n");
}

//判定是否为空表ListEmpty(L)
bool ListEmpty(SqList *L)
{
return(L->length==0);
}

//求线性表的长度ListLength(L)
int ListLength(SqList *L)
{
return(L->length);
}

//求某个数据元素值GetElem(L,i,e)
bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e)
{
if (i<1 || i>L->length)
return false;
e=L->data[i-1];
return true;
}

//按元素值查找LocateElem(L,e)
int LocateElem(SqList *L, ElemType e)
{
int i=0;
while (i<L->length && L->data[i]!=e) i++;
if (i>=L->length)
return 0;
else
return 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。

　　刚才的测试函数已经变得庞大。基本运算的模块保留，用于测试的main函数可以改变。main函数的针对性越强，实践越有效。

　　例如，下面的测试函数，目标就是初始化线性表InitList和插入数据元素ListInsert两个算法：

//实现测试函数
int main()
{
SqList *sq;
InitList(sq);
ListInsert(sq, 1, 5);
ListInsert(sq, 2, 3);
ListInsert(sq, 1, 4);
DispList(sq);
return 0;
}