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 50
typedef 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 50
typedef 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;
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。

1.初始化及插入的代码

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define Maxsize 50
typedef 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 50
typedef 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；