【数据结构与算法(C语言)】1. 线性表的顺序存储

news2024/11/26 23:48:39

文章目录

前言
一. 线性表插入和删除
- 1. 元素的插入
- 2. 元素的删除
二. 代码
三. 优缺点

前言

线性表的顺序存储结构，指的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据结构

一. 线性表插入和删除

1. 元素的插入

在这里插入图片描述
插入位置之后的数据都向后移一位，上图中元素98、208、999、789都向后移一位。元素666插入到第5个位置。

2. 元素的删除

在这里插入图片描述
待删除元素之后所有的元素都向前移一位，上图中，元素209,999,789都向前移一位

二. 代码

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

#define OK 	1
#define ERROR 	0
#define TRUE	1
#define	FALSE	0

#define LIST_INIT_SIZE 	20 	/*	线性表初始空间	*/
#define LIST_INCREMENT	10      /*	线性表每次的扩展空间大小 */

typedef int Status;	/*	状态码，函数返回的状态码 */
typedef int ElemType;	/*	元素类型,根据需要可以任意修改ElemType的原始类型，此处使用int型	*/

typedef struct 
{
	ElemType* elem ;	/*线性表数据， 使用数组实现顺序存储线性表的数据 */
	int length;		/*线性表长度*/
	int listSize;
} SqList;

Status InitList(SqList * list);		/*初始化线性表list*/
void DestoryList(SqList * list);		/*销毁线性表list*/
void ClearList(SqList * list);		/*清空线性表list*/
Status ListEmpty(SqList list);		/*判断线性表是否为空表，空表返回TRUE,非空返回FALSE*/
int ListLength(SqList list);		/*返回list的元素个数*/
Status GetElem(SqList list,int i, ElemType * elemPtr);	/*从list中获取第i个元素，并将获取到的元素放到 elemPtr指针中,
							  获取到返回OK，否则返回ERROR */
int LocateElem(SqList list,ElemType elem);		/*在list中查找数据元素elem的位置*/

Status PriorElem(SqList list ,ElemType elem, ElemType * elemPtr); /*在list中查找元素elem的前一个元素,并将找到的元素存放到elemPtr指针中*/
Status NextElem(SqList list, ElemType elem, ElemType * elemPtr);  /*在list中查找元素elem的后一个元素,并将找到的元素存放到elemPtr指针中*/
Status ListInsert(SqList * list,int i,ElemType elem);		/*在list的第i个位置插入元素elem*/
Status ListDelete(SqList * list,int i,ElemType * elemPtr);	/*在list中删除第i个元素，并将第i个元素存放到elemPtr指针中*/

Status Visit(ElemType elem);   /*对elem操作 */ 
Status ListTraverse(SqList list,Status (*visit)(ElemType));		/* 遍历表 */
Status ListUnion(SqList * listA,SqList listB);	/* 将listB 中的数据合并到listA中	*/
int main()
{
	
 int i,j;
 SqList list,listA,listB;
 ElemType  elem;
 InitList(&list);
 InitList(&listA);
 InitList(&listB);
 
 if(!ListTraverse(list,Visit))
 printf("list没有数据打印!\n");
 for(i=0;i<9;i++){
	ListInsert(&list,i+1,i+100);
	ListInsert(&listA,i+1,i+200);
 }
 for(i=5;i<30;i++)
	ListInsert(&listB,i+1,i+200);/* i=26的时候，listB的数量超过20个，会将存储空间扩容*/
 printf("list的数据:\t");
 ListTraverse(list,Visit); 
 if(PriorElem(list,103,&elem))
 printf("103前面的一个数字为；%d\n",elem);

 if(NextElem(list,103,&elem))
 printf("103后面的一个数字为：%d\n",elem);

 printf("在第2个位置插入999\n");
 ListInsert(&list,2,999);
 printf("list的数据:\t");
 ListTraverse(list,Visit); 

 ListDelete(&list,5,&elem);
 printf("删除第5个数字:%d\n",elem);
 printf("list的数据:\t");
 ListTraverse(list,Visit);
 i=ListUnion(&listA,listB); /*将listB数据合并到listA中*/
 j=4;
 printf("listA的数据为:\n");
 ListTraverse(listA,Visit);
 
 DestoryList(&listA);  	    /*销毁listA,释放地址*/
 DestoryList(&listB);
 DestoryList(&list);
 return 0;

}

 /*初始化线性表list*/
Status InitList(SqList *list)
{
	list->elem = (ElemType*) malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
	if(list->elem == NULL)
		return ERROR;
	list->length = 0;
	list->listSize = LIST_INIT_SIZE;
	return OK;
} 

 /*销毁线性表list*/
void DestoryList(SqList * list)
{
  free(list->elem);
  list->elem = NULL;
  list->length = 0;
  list->listSize = 0;
}

 /*清空线性表list*/
void ClearList(SqList * list){
	list->length=0;
}

 /*判断线性表是否为空表，空表返回TRUE,非空返回FALSE*/
Status ListEmpty(SqList list){

	if(list.length>0)
		return FALSE;
	else 
		return TRUE;

}

/*返回list的元素个数*/
int ListLength(SqList list){
	return list.length;
}

/*从list中获取第i个元素，并将获取到的元素放到 elemPtr指针中,  获取到返回OK，否则返回ERROR */
Status GetElem(SqList list,int i,ElemType * elemPtr){
	if(list.length==0 || i<1 || i>list.length)
		return ERROR;
	*elemPtr= list.elem[i-1];
	return OK;
}

 /*在list中查找第一个和elem相等的元素的位置，如果没有找到，返回ERROR,即0 */
int LocateElem(SqList list,ElemType elem)
{
	int i=0;
	for(; i<list.length; i++)
		if(list.elem[i]==elem)
			return i+1;
	return ERROR;
}

 /*在list中查找元素elem的前一个元素,并将找到的元素存放到elemPtr指针中*/
Status PriorElem(SqList list,ElemType elem,ElemType * elemPtr){

	int i;
	for(i=1 ; i<list.length; i++)/*第一个元素i=0没有前导，所以从第二个元素i=1开始*/
	{
		if(list.elem[i]==elem ){
	    	  *elemPtr=list.elem[i-1];
		  return OK;
		}
	}
	return ERROR;

}

 /*在list中查找元素elem的后一个元素,并将找到的元素存放到elemPtr指针中*/
Status NextElem(SqList list, ElemType elem, ElemType * elemPtr)
{
	int i;
	for( i=0; i<list.length-1; i++)/*最后一个元素没有后驱元素，所以查找到倒数第二个元素就结束（下标为list.length-2)*/
	{
		if(list.elem[i]==elem && i<list.length-1){
		  *elemPtr=list.elem[i+1];
		  return OK;
		}
	}
	return ERROR;
}

  /*在list的第i个位置插入元素elem*/
 Status ListInsert(SqList * list,int i,ElemType elem){
	 
	 int j;
	 ElemType * base;
	 if(i<1) 
		return ERROR;
	 if(list->length==list->listSize)/*list满了,需要对list扩容*/{
		base=(ElemType *) realloc(list->elem,(list->listSize+LIST_INCREMENT)*sizeof(ElemType));
		if(base!=NULL){  	/*扩容成功，将新的基地址赋值给list->elem，并更新list的存储空间listSize*/
			list->listSize += LIST_INCREMENT;
			list->elem=base;
		}
		else 
		 	return ERROR;
	 }
	 

	 for(j=list->length-1; j>=i-1; j--) /* 从第i个数据开始，所有元素向后移一位 */ 
		list->elem[j+1]=list->elem[j];
	 list->elem[j+1]=elem;		   /*在第i个位置的值更新为新值elem, 此时的j=i-2, j+1=i-1，data[j+1]的位置就是第i个元素位置 */
	 list->length++;

	 return OK;
	
 }

  /*在list中删除第i个元素，并将第i个元素存放到elemPtr指针中*/
 Status ListDelete(SqList * list,int i,ElemType * elemPtr) 
{
	int j;
	if(i<1 || i>list->length)
		return ERROR;
	*elemPtr=list->elem[i-1];

	for(j=i-1; j<list->length-1; j++)
		list->elem[j]=list->elem[j+1];
	list->length--;
	return OK;
}	

/*对elem操作，具体什么操作可以根据需要修改，本示例中是打印elem的值*/
Status Visit(ElemType elem){
	printf("%d\t",elem);
}


/*遍历线性表，并对每一个元素调用Visit函数,一旦Visit()失败，这遍历失败 */
Status ListTraverse(SqList list, Status(*Visit) (ElemType elem) ){

	int i;
	if(list.length==0)
		return ERROR;
	for(i=0;i<list.length;i++)
		(*Visit)(list.elem[i]);
	printf("\n");
	return OK;
}

 
 	
 /* 将listB 中的数据合并到listA中，B的元素已经在A中存在，不重复插入 */
 Status  ListUnion(SqList * listA,SqList listB){

	 int i ;
	 ElemType  elem;

	 for(i=1; i<=listB.length; i++) /*循环listB所有元素 */
	 {
		 if( GetElem(listB,i,&elem) && !LocateElem(*listA,elem))/*在获取listB的元素，存放到变量elem中,在 listA中查找elem,不存在插入*/
		 ListInsert(listA,listA->length+1,elem);
	 }
	
	 return OK;

 }