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  • 《数据结构》_2线性表

    线性表定义

    • 线性表是零个或多个数据元素构成的线性序列,是最基础、最常用的一种线性数据结构。

    线性表的顺序存储结构和实现

    线性表的顺式存储.c

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define ERROR 0
    #define OK 1
    #define Overflow 2//上溢
    #define Underflow 3//下溢
    #define NotPresent 4//元素不存在
    #define Duplicate 5//有重复元素
    typedef int EleType;
    typedef struct//线性表的顺序表示
    {
    int n;//顺序表中数据元素的个数
    int maxLength;//顺序表最大允许长度
    ElemType *element;//自定义类型
    }SeqList;
    
    typedef int Status; //为了方便以后如果进行数据类型替换所进行的预先处理,是一种很成熟的做法。
    Status Init(SeqList *L,int mSize)//initialize
    {
      L->maxLength=mSize;
      L->n=0;
      L->element=malloc(sizeof(ElemType)*msize);//动态生成一维空间
      if(!L->element)
        return ERROR;
      return OK;
    }
      
    Status Find(SeqList L,int i,ElemType *x)//查找
    {
        if(i<0||i>L.n-1)                      //此处体现了算法的健壮性
        return ERROR;//判断i是否越界
        *x=L.element[i];//取出elment[i]的值
        return OK;
    }
    
    Status Insert(SeqList *L,int i,ElemType x)
    {
        int j;
        if(i<-1||i>L->n-1)//判断下标是否越界
        return ERROR;
        if(L->n==L->maxLength)//判断顺序表是否已经满了
        return ERROR;
        for(j=L->n-1;j>1;j--)
        L->element[j+1]=L->element[j];//从后往前移动元素
        L->element[i+1]=x;//将新元素放入下标为i+1的位置
        L->n=L->n+1;
        return OK;
    }
    /*
    插入操作的平均次数为E=∑(n-i-1)/(n+1)=n/2,算法复杂度为O(n)
    */
    Status Delete(SeqList
    *L,int i) { int j; if(i<0||i>L->n-1)//判断下标是否越界 retyrn ERROR; if(!L->n)//判断顺序表是否为空 return ERROR; for(j=i+1;j<L->n;j++) L->element[j+1]=L->element[j];//从前往后逐个前移 L->n=L->n-1; //顺序表元素的个数减1 return OK; }
    /*
    删除操作的平均次数为E=∑(n-i-1)/(n)=(n-1)/2,算法复杂度为O(n)
    */
    Status Output(SeqList L)//输出
    {
    int j;
    if(!L.n)//判断顺序表是否为空
    return ERROR;
    for(j=0;j<=L.n-1;j++)
    printf(
    "%d ",L.element[i]);
    return OK;
    }
    Status Destroy(SeqList
    *L)//撤销
    { (*L).n=0;
    (
    *L).maxLength=0;
    free((*L).element);
    }
    void main(){
    int i;
    SeqList list;
    Init(
    &list,10);
    for(i=0;i<9;i++)
    Insert(
    &list,i-1,i);
    Output(list);
    Delete(
    &list,0);
    Output(list);
    Destroy(
    &list);
    }

    线性表的链式存储结构和实现

    采用链式存储结构的线性表称为链表。链表有单链表、循环链表、双向链表、循环双向链表等多种类型。

    线性表的链式存储.c

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define ERROR 0
    #define OK 1
    #define Overflow 2//上溢
    #define Underflow 3//下溢
    #define NotPresent 4//元素不存在
    #define Duplicate 5//有重复元素
    typedef int ElemType;
    typedef int Status;
    typedef struct Node
    {
        ElemType element;//结点的数据域
        struct Node *link;//结点的指针域
    }Node;
    typedef struct
    {
    int n;//数据元素的个数
    struct Node *first;//头指针
    }SingleList;
    
    Status Init(SingleList *L)//initialize
    {
      L->first=NULL;
      L->n=0;
      return OK;
    }
      
    Status Find(SingleList L,int i,ElemType *x)//查找
    {
        Node *p;
        int j;
        if(i<0||i>L.n-1)
        return ERROR;//判断i是否越界
        p=L.first;
        for(j=0;j<i;j++)p=p->link;//从头结点开始查找a
        *x=p->element;//取出ai的值
        return OK;
    }
    
    Status Insert(SingleList *L,int i,ElemType x)
    {
        Node *p,*q;
        int j;
        if(i<-1||i>L->n-1)//判断下标是否越界
        return ERROR;
        p=L->first;
        for(j=0;j<i;j++)p=p->link;
        q=malloc(sizeof(Node));//生成新结点
        q->element=x;
        if(i>-1)
        {
            q->link=p->link;//新结点插在p结点之后
            p->link=q;
        }
        else
        {
            q->link=L->first;//插在头结点之前,成为新头结点
            L->first=q;
        }
        L->n=L->n+1;    
        return OK;
    }
    
    Status Delete(SingleList *L,int i)
    {
        Node *p,*q;
        int j;
        if(!L->n)return ERROR;
        if(i<-1||i>L->n-1)//判断下标是否越界
        return ERROR;
        p=L->first;
        q=L->first;
        for(j=0;j<i;j++)q=q->link;
        if(i==0)
        L->first=L->first->link;//Delete head
        else{
            p=q->link;
            q->link=p->link;
        }
        free(p);
        L->n=L->n-1;
        return OK;
    }
    
    Status Output(SingleList L)//输出
    {
        Node *p;
        if(!L.n)//判断顺序表是否为空
        return ERROR;
        p=L.first;
        while(p)
        {
            printf("%d ",p->element);
            p=p->link;
        }
                printf("
    ");
        return OK;
    }
    
    Status Destroy(SingleList *L)//撤销
    {
        Node *p;
        while (L->first)
        {
            p=L->first->link;//保存后继地址防止断链
            free(L->first);//释放
            L->first=p;
        }
        return OK;
    }
    
    void main(){
        int i;
        int x;
        SingleList list;
        Init(&list);
        for(i=0;i<9;i++)
        Insert(&list,i-1,i);
        Output(list);
       // Delete(&list,0);
        //Output(list);
        Find(list,6,&x);
        printf("%d ",x);
        Destroy(&list);
    }

    单链表的逆置.c

    #include <stdio.h>  
    #include <stdlib.h>  
    
    typedef int ElemType;
    typedef int Status;
    typedef struct Node
    {
        ElemType element;//结点的数据域
        struct Node *link;//结点的指针域
    }Node;
    
    typedef struct
    {
    int n;//数据元素的个数
    struct Node *first;//头指针
    }SingleList;
     
    
    Node *CreatList(void)  
    {  
        int val, i, n;  
        Node *head, *p, *q;  
      
        head = NULL;  
        printf("请输入元素个数:
    ");  
        scanf("%d", &n);  
        printf("请输入%d个元素:
    ",n);  
        for(i=0; i<n; ++i)  
        {     
            scanf("%d", &val);  
            p = (Node *)malloc(sizeof(Node));  
            p->element = val;  
            if(head==NULL)  
                q=head =p;  
            else  
            q->link = p;  
            q = p;  
        }  
        p->link = NULL;  
        return head;  
    }  
      
      
    //链表的逆置  
    Node *ReverseList(Node *head)  
    {  
        Node *p,*q,*r;  
      
        p=head;  
        q=r=NULL;  
      
        while(p)  
        {  
            q = p->link;  
            p->link = r;  
            r = p;  
            p = q;  
        }  
        return r;  
    }  
      
      
    //输出链表  
    void Output(Node *head)  
    {  
        Node *p;  
       
        p=head;  
        while(p)  
        {  
            printf("%d ",p->element);  
            p=p->link;  
        }  
        printf("
    ");  
    }  
      
      
    int main(void)  
    {  
        Node *head;  
        head = CreatList();  
        printf("链表逆置前的数据:
    ");  
        Output(head);  
        head = ReverseList(head);  
        printf("链表逆置后的数据:
    ");  
        Output(head);  
        return 0;  
    }   
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