数组实现

一、数组的定义

几乎所有的程序设计语言都把数组类型设定为固有类型。

以抽象数据类型的形式讨论数组的定义和实现，可以让我们加深对数组类型的理解。

数组的定义：

ADT Array{

数据对象:ji=0,...,bi-1,i=1,2,...,n;

D={aj1j2...jn|n(>0)称为数组的维数,bi是数组第i维的长度,ji是数组元素的第i维下标,aj1j2...jn (-ElemSet}

数据关系:R={R1,R2,...Rn|

Ri={<aj1...ji...jn,aj1...ji+1 ...jn>|

0<=jk<=bk-1,1<=k<=n且k<>i,

0<=ji<=bi-2,aj1...ji...jn,

aj1...ji+1 ...jn(-D,i=2,...n}

基本操作:

InitArray(&A,n,bound1,...,boundn)

若维数和各维长度合法,则构造相应的数组A,并返回OK.

DestroyArray(&A)

操作结果:销毁数组A.

Value(A,&e,index1,...,indexn)

初始条件:A是n维数组,e为元素变量,随后是n个下标值.

操作结果:若各下标不超界,则e赋值为所指定的A的元素值,并返回OK.

Assign(&A,e,index1,...,indexn)

初始条件:A是n维数组,e为元素变量,随后是n个下标值.

操作结果:若下标不超界,则将e的值赋给 所指定的A的元素,并返回OK.

}ADT Array

列向量的一维数组:

二代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<stdarg.h>
#define MAX_ARRAY_DIM 8
#define OK 1
#define OVERFLOW -1
#define UNDERFLOW -2
#define ERROR -3

typedef int Status;
typedef int ElemType;
typedef struct {
  ElemType *base;
  int dim;
  int *bounds;
  int *constants;
}Array;
Status InitArray(Array *A,int di,...);
Status DestroyArray(Array *A);
Status Value(Array A,ElemType *e,...);
Status Assign(Array *A,ElemType e,...);

Status InitArray(Array *A,int di,...){
  int elemtotal,i;    
  va_list ap;
  if(di<1||di>MAX_ARRAY_DIM) return ERROR;
  A->dim=di;
  A->bounds=(int *)malloc(di *sizeof(int));
  if(!A->bounds) exit(OVERFLOW);
  elemtotal=1;
  va_start(ap,di);
  for(i=1;i<di;++i){
    A->bounds[i]=va_arg(ap,int);
    if(A->bounds[i]<0) return UNDERFLOW;
    elemtotal*=A->bounds[i];
  }
  va_end(ap);
  A->base=(ElemType *)malloc(elemtotal*sizeof(ElemType));
  if(!A->base) exit(OVERFLOW);
  A->constants=(int *)malloc(di*sizeof(int));
  if(!A->constants) exit(OVERFLOW);
  A->constants[di-1]=1;
  for(i=di-2;i>=0;--i)
    A->constants[i]=A->bounds[i+1]*A->constants[i+1];
  return OK;
}

Status DestoyArray(Array *A){
  if(!A->base) return ERROR;
  free(A->base); A->base=NULL;
  if (!A->bounds) return ERROR;
  free(A->bounds); A->bounds=NULL;
  if (!A->constants) return ERROR;
  free(A->constants); A->constants=NULL;
  return OK;
}

Status Locate(Array A,va_list ap){
  int i,ind,off;    
  off=0;
  for(i=0;i<A.dim;++i){
    ind=va_arg(ap,int);
    if(ind<0||ind>=A.bounds[i]) return -1;
    off+=A.constants[i]*ind;
  }
  return off;
}

Status Value(Array A,ElemType *e,...){
  int result;  
  va_list ap; 
  va_start(ap,e);
  if ((result=Locate(A,ap))<=-1) return result;
  *e=*(A.base+result);
  return OK;
}

Status Assign(Array *A,ElemType e,...){
  int result; 
  va_list ap;    
  int off;
  va_start(ap,e);
  if((result=Locate(*A,ap))<=-1) return result;
  *(A->base+off)=e;
  return OK;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  Array A,*Arr;
  Arr=(Array *)malloc(sizeof(Array));
  int dim,j,q;
  int m,n;
  ElemType t;
  va_list ap;
  dim=3;
  InitArray(Arr,2,3,4);
  t=1;
  Assign(Arr,t,1,1);
  t=2;
  Assign(Arr,t,1,2);
  A=*Arr;
  n=2;
  Value(A,n);
  printf("%d\n",j);
  system("PAUSE"); 
  return 0;
}