数据结构与算法之线性表的顺序表示和实现

形式一(动态分配)

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

#define MAXSIZE 20
typedef struct{

    int *pBase;
    int len;//线性表的最大长度
    int cnt;//表示线性表的当前长度

}SqList;

void InitList(SqList *L)//初始化操作，建立一个空的线性表L
{
    L->pBase = (int *)malloc(sizeof(int)*MAXSIZE);
    
    if(L->pBase==NULL){

        printf("内存分配失败");
        exit(-1);
    }

    L->cnt = 0;
    L->len = MAXSIZE;
}

bool ListEmpty(SqList L)//判断线性表L是否为空
{
    if(L.cnt == 0){

        return true;
    }else{

        return false;
    }
}

void ClearList(SqList *L)//将线性表L清空
{
    L->cnt = 0;
}

void DestoryList(SqList *L)//将线性表L销毁
{
    free(L->pBase);
    L->pBase = NULL;
    L->cnt = 0;
    L->len = 0;
}

void GetElem(SqList L,int i,int *e)//将线性表L中的第i个位置元素值返回给e
{
    if(i<1||i>L.cnt){

        printf("查找的位置不存在\n");
        exit(-1);
    }
    
    *e = *(L.pBase+i-1);
}

int LocateElem(SqList L,int e)//查找线性表L中元素值为e的元素的位置
{
    int i=0;

    while(i<L.cnt){

        if(L.pBase[i]==e)
        {
            return i+1;
        }

        i++;
    }
    return -1;//表示查询无果
}

void PriorElem(SqList L,int aim,int *e)//获取线性表中的元素aim的前一个元素
{
    int k=LocateElem(L,aim);
    if(k==-1 || k==1){
        
        printf("%d元素不存在或者aim本身就是第一个元素\n",aim);
        exit(-1);
    }
    
    *e =  L.pBase[k-2];
}

void NextElem(SqList L,int aim,int* e)//获取线性表中的元素aim的后一个元素
{
    int k=LocateElem(L,aim);
    if(k==-1 || k==L.cnt){
        
        printf("%d元素不存在或者aim本身就是最后一个元素\n",aim);
        exit(-1);
    }
    
    *e =  L.pBase[k];
}

void ListInsert(SqList *L,int i,int e)//在线性表L的第i个位置插入元素e
{
    int *newBase,*p,*q;

    if(i<1||i>L->cnt+1){

        printf("插入的位置不存在\n");
        exit(-1);
    }

    if(L->cnt>=L->len){//表示可插入的位置已满，需要重新扩展空间
    
        newBase = (int *)realloc(L->pBase,(L->len+MAXSIZE)*sizeof(int));
        if(newBase==NULL){

            printf("内存分配失败\n");
            exit(-1);
        }
        L->pBase = newBase;
        L->len += MAXSIZE;
    }
    
    q = L->pBase+i-1;//q表示当前要插入的位置的地址
    for(p=L->pBase+L->cnt;p>q;p--){
        
        *p = *(p-1);
    }
    *p = e;
    L->cnt++;
    
}

void ListDelete(SqList *L,int i,int *e)//删除线性表L第i个位置上的元素，并把元素保存在e中
{
    int *q;

    if(i<1||i>L->cnt){

        printf("删除的位置不存在\n");
    }
    
    q = L->pBase+i-1;//要删除元素位置的地址
    *e = *q;
    while(q<L->pBase+L->cnt-1){

        *q = *(q+1);
        q++;
    }
}

int ListLength(SqList L)//返回线性表L中当前元素的个数
{
    return L.cnt;
}

void ListTraverse(SqList L)//遍历线性表L
{
    int i = 0;
    
    while(i<ListLength(L)){
        
        printf("%d ",L.pBase[i]);
        i++;
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    SqList L;
    int i,e;

    InitList(&L);//初始化线性表
    for(i=1;i<=19;i++){//循环往线性表插入元素

         ListInsert(&L,i,i);
    }
    printf("执行插入操作之后结果如下：\n");
    ListTraverse(L);

    if(LocateElem(L,17)==-1){
        printf("未能在线性表L中找到待查询的元素\n");
    }else{
        printf("值为17的元素位置:%d\n",LocateElem(L,17));
    }

    GetElem(L,6,&e);
    printf("第6个位置上的元素为：%d\n",e);
    
    ListDelete(&L,4,&e);
    printf("执行删除操作之后结果如下：\n");
    ListTraverse(L);
    
    PriorElem(L,7,&e);//获取aim的前一个元素
    printf("aim的前一个元素是:%d\n",e);

    NextElem(L,7,&e);//获取aim的后一个元素
    printf("aim的后一个元素是:%d\n",e);
    return 0;   
}

形式二（静态分配）

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

#define MAXSIZE 20
typedef struct{

    int pBase[MAXSIZE];
    int cnt;//表示线性表的当前长度

}SqList;

void InitList(SqList *L)//初始化操作，建立一个空的线性表L
{
    L->cnt = 0;
}

bool ListEmpty(SqList L)//判断线性表L是否为空
{
    if(L.cnt == 0){

        return true;
    }else{

        return false;
    }
}

void ClearList(SqList *L)//将线性表L清空
{
    L->cnt = 0;
}

int LocateElem(SqList L,int e)//查找线性表L中元素值为e的元素的位置
{
    int i=0;

    while(i<L.cnt){

        if(L.pBase[i]==e)
        {
            return i+1;
        }

        i++;
    }
    return -1;//表示查询无果
}
void PriorElem(SqList L,int aim,int *e)//获取线性表中的元素aim的前一个元素
{
    int k=LocateElem(L,aim);
    if(k==-1 || k==1){
        
        printf("%d元素不存在或者aim本身就是第一个元素\n",aim);
        exit(-1);
    }
    
    *e =  L.pBase[k-2];
}

void NextElem(SqList L,int aim,int* e)//获取线性表中的元素aim的后一个元素
{
    int k=LocateElem(L,aim);
    if(k==-1 || k==L.cnt){
        
        printf("%d元素不存在或者aim本身就是最后一个元素\n",aim);
        exit(-1);
    }
    
    *e =  L.pBase[k];
}

void GetElem(SqList L,int i,int *e)//将线性表L中的第i个位置元素值返回给e
{
    if(i<1||i>L.cnt){

        printf("查找的位置不存在\n");
        exit(-1);
    }
    
    *e = *(L.pBase+i-1);
}

void ListInsert(SqList *L,int i,int e)//在线性表L的第i个位置插入元素e
{
    int k;
   
    if (i<1 || i>L->cnt+1 || L->cnt==MAXSIZE){

        printf("插入的位置无效或数组已满\n");
        exit(-1);
    }
  
    for(k=L->cnt;k>i-1;k--){
        
        L->pBase[k] = L->pBase[k-1];
    }
    
    L->pBase[k] = e;
    L->cnt++;
    
}

void ListDelete(SqList *L,int i,int *e)//删除线性表L第i个位置上的元素，并把元素保存在e中
{
    int k;  
   
    if (i<1 || i>L->cnt){

        printf("删除的位置无效\n");
        exit(-1);
    }

    *e = L->pBase[i-1];
    for(k=i-1;k<L->cnt-1;k++){
        
        L->pBase[k] = L->pBase[k+1];
    }

    L->cnt--;
}

int ListLength(SqList L)//返回线性表L中当前元素的个数
{
    return L.cnt;
}

void ListTraverse(SqList L)//遍历线性表L
{
    int i = 0;
    
    while(i<ListLength(L)){
        
        printf("%d ",L.pBase[i]);
        i++;
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    SqList L;
    int i,e;

    InitList(&L);//初始化线性表
    for(i=1;i<=19;i++){//循环往线性表插入元素

         ListInsert(&L,i,i);
    }
    printf("执行插入操作之后结果如下：\n");
    ListTraverse(L);

    if(LocateElem(L,17)==-1){
        printf("未能在线性表L中找到待查询的元素\n");
    }else{
        printf("值为17的元素位置:%d\n",LocateElem(L,17));
    }

    GetElem(L,6,&e);
    printf("第6个位置上的元素为：%d\n",e);
    
    ListDelete(&L,4,&e);
    printf("执行删除操作之后结果如下：\n");
    ListTraverse(L);
    
    PriorElem(L,7,&e);//获取aim的前一个元素
    printf("aim的前一个元素是:%d\n",e);

    NextElem(L,7,&e);//获取aim的后一个元素
    printf("aim的后一个元素是:%d\n",e);
    return 0;   
}