【数据结构】线性表

线性表的头文件与储存结构：

#include<string.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
 /* 函数结果状态代码 */
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
 /* 线性表的动态分配顺序存储结构 */
#define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */
#define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */
typedef struct
{
    ElemType *elem; /* 存储空间基址 */
    int length; /* 当前长度 */
    int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */
} SqList;

 

然后是线性表的一些操作

/* 顺序表示的线性表的基本操作(12个) */
Status InitList(SqList *L)
{
    /* 操作结果：构造一个空的顺序线性表 */
    (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if(!(*L).elem)
        exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
    (*L).length=0; /* 空表长度为0 */
    (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */
    return OK;
}

Status DestroyList(SqList *L)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：销毁顺序线性表L */
    free((*L).elem);
    (*L).elem=NULL;
    (*L).length=0;
    (*L).listsize=0;
    return OK;
}

Status ClearList(SqList *L)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
    (*L).length=0;
    return OK;
}

Status ListEmpty(SqList L)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
    if(L.length==0)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}

int ListLength(SqList L)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
    return L.length;
}

Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
    /* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
    if(i<1||i>L.length)
        exit(ERROR);
    *e=*(L.elem+i-1);
    return OK;
}

int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
    /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */
    /*           若这样的数据元素不存在，则返回值为0。 */
    ElemType *p;
    int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */
    p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */
    while(i<=L.length&&!compare(*p++,e))
        ++i;
    if(i<=L.length)
        return i;
    else
        return 0;
}

Status PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
    /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */
    /*           否则操作失败，pre_e无定义 */
    int i=2;
    ElemType *p=L.elem+1;
    while(i<=L.length&&*p!=cur_e)
    {
        p++;
        i++;
    }
    if(i>L.length)
        return INFEASIBLE;
    else
    {
        *pre_e=*--p;
        return OK;
    }
}

Status NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
    /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
    /*           否则操作失败，next_e无定义 */
    int i=1;
    ElemType *p=L.elem;
    while(i<L.length&&*p!=cur_e)
    {
        i++;
        p++;
    }
    if(i==L.length)
        return INFEASIBLE;
    else
    {
        *next_e=*++p;
        return OK;
    }
}

Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1 */
    /* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
    ElemType *newbase,*q,*p;
    if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */
        return ERROR;
    if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
    {
        newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
        if(!newbase)
            exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
        (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
        (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
    }
    q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */
    for(p=(*L).elem+(*L).length-1; p>=q; --p) /* 插入位置及之后的元素右移 */
        *(p+1)=*p;
    *q=e; /* 插入e */
    ++(*L).length; /* 表长增1 */
    return OK;
}

Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
    /* 操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
    ElemType *p,*q;
    if(i<1||i>(*L).length) /* i值不合法 */
        return ERROR;
    p=(*L).elem+i-1; /* p为被删除元素的位置 */
    *e=*p; /* 被删除元素的值赋给e */
    q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */
    for(++p; p<=q; ++p) /* 被删除元素之后的元素左移 */
        *(p-1)=*p;
    (*L).length--; /* 表长减1 */
    return OK;
}

Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*))
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
    /* 操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败，则操作失败 */
    /*           vi()的形参加'&'，表明可通过调用vi()改变元素的值 */
    ElemType *p;
    int i;
    p=L.elem;
    for(i=1; i<=L.length; i++)
        vi(p++);
    printf("
");
    return OK;
}

 

然后是三道线性表的题目，其实也就是直接使用模板而已，虽然前两道可以使用数组简单实现，但是为了熟悉线性表的使用，所以还是用线性表的相关操作来完成

HNCU1323

http://hncu.acmclub.com/index.php?app=problem_title&id=111&problem_id=1323

#include<string.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */
#define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */
typedef int ElemType;
typedef int Status;
typedef int Boolean;
typedef struct
{
    ElemType *elem; /* 存储空间基址 */
    int length; /* 当前长度 */
    int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */
} SqList;

Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */
{
    /* 操作结果：构造一个空的顺序线性表 */
    (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if(!(*L).elem)
        exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
    (*L).length=0; /* 空表长度为0 */
    (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */
    return OK;
}

Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1 */
    /* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
    ElemType *newbase,*q,*p;
    if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */
        return ERROR;
    if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
    {
        newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
        if(!newbase)
            exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
        (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
        (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
    }
    q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */
    for(p=(*L).elem+(*L).length-1; p>=q; --p) /* 插入位置及之后的元素右移 */
        *(p+1)=*p;
    *q=e; /* 插入e */
    ++(*L).length; /* 表长增1 */
    return OK;
}

Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*))
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
    /* 操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败，则操作失败 */
    /*           vi()的形参加'&'，表明可通过调用vi()改变元素的值 */
    ElemType *p;
    int i;
    p=L.elem;
    for(i=1; i<=L.length; i++)
    {
        if(i!=1)
        printf(" ");
        vi(p++);
    }
    printf("
");
    return OK;
}

int ListLength(SqList L)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
    return L.length;
}

Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
    /* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
    if(i<1||i>L.length)
        exit(ERROR);
    *e=*(L.elem+i-1);
    return OK;
}

int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
    /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */
    /*           若这样的数据元素不存在，则返回值为0。算法2.6 */
    ElemType *p;
    int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */
    p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */
    while(i<=L.length&&!compare(*p++,e))
        ++i;
    if(i<=L.length)
        return i;
    else
        return 0;
}

Status equal(ElemType c1,ElemType c2)
{
    /* 判断是否相等的函数，Union()用到 */
    if(c1==c2)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}

void print(ElemType *c)
{
    printf("%d",*c);
}

void Union(SqList *La,SqList Lb) /* 算法2.1 */
{
    /* 将所有在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中 */
    ElemType e;
    int La_len,Lb_len;
    int i;
    La_len=ListLength(*La); /* 求线性表的长度 */
    Lb_len=ListLength(Lb);
    for(i=1; i<=Lb_len; i++)
    {
        GetElem(Lb,i,&e); /* 取Lb中第i个数据元素赋给e */
        if(!LocateElem(*La,e,equal)) /* La中不存在和e相同的元素,则插入之 */
            ListInsert(La,++La_len,e);
            ListTraverse(*La,print);
    }
}

int main()
{
    int n,m,a[105],b[105],cas = 0;
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        int j;
        if(cas++)
        printf("
");
        for(j = 0; j<n; j++)
            scanf("%d",&a[j]);
        scanf("%d",&m);
        for(j = 0; j<m; j++)
            scanf("%d",&b[j]);
        SqList La,Lb;
        InitList(&La);
        for(j=0; j<n; j++)
            ListInsert(&La,j+1,a[j]);
        InitList(&Lb);
        for(j=0; j<m; j++)
            ListInsert(&Lb,j+1,b[j]);
        ListTraverse(La,print);
        ListTraverse(Lb,print);
        Union(&La,Lb);
    }
    return 0;
}

HNCU1324

http://hncu.acmclub.com/index.php?app=problem_title&id=111&problem_id=1324

#include<string.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */
#define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */
typedef int ElemType;
typedef int Status;
typedef int Boolean;
typedef struct
{
    ElemType *elem; /* 存储空间基址 */
    int length; /* 当前长度 */
    int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */
} SqList;

Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */
{
    /* 操作结果：构造一个空的顺序线性表 */
    (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if(!(*L).elem)
        exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
    (*L).length=0; /* 空表长度为0 */
    (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */
    return OK;
}

Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1 */
    /* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
    ElemType *newbase,*q,*p;
    if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */
        return ERROR;
    if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
    {
        newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
        if(!newbase)
            exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
        (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
        (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
    }
    q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */
    for(p=(*L).elem+(*L).length-1; p>=q; --p) /* 插入位置及之后的元素右移 */
        *(p+1)=*p;
    *q=e; /* 插入e */
    ++(*L).length; /* 表长增1 */
    return OK;
}

Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*))
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
    /* 操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败，则操作失败 */
    /*           vi()的形参加'&'，表明可通过调用vi()改变元素的值 */
    ElemType *p;
    int i;
    p=L.elem;
    for(i=1; i<=L.length; i++)
    {
        if(i!=1)
            printf(" ");
        vi(p++);
    }
    printf("
");
    return OK;
}

int ListLength(SqList L)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
    return L.length;
}

Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
{
    /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
    /* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
    if(i<1||i>L.length)
        exit(ERROR);
    *e=*(L.elem+i-1);
    return OK;
}

void print(ElemType *c)
{
    printf("%d",*c);
}

void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList *Lc) /* 算法2.2 */
{
    /* 已知线性表La和Lb中的数据元素按值非递减排列。 */
    /* 归并La和Lb得到新的线性表Lc,Lc的数据元素也按值非递减排列 */
    int i=1,j=1,k=0;
    int La_len,Lb_len;
    ElemType ai,bj;
    InitList(Lc); /* 创建空表Lc */
    La_len=ListLength(La);
    Lb_len=ListLength(Lb);
    while(i<=La_len&&j<=Lb_len) /* 表La和表Lb均非空 */
    {
        GetElem(La,i,&ai);
        GetElem(Lb,j,&bj);
        if(ai<=bj)
        {
            ListInsert(Lc,++k,ai);
            ++i;
        }
        else
        {
            ListInsert(Lc,++k,bj);
            ++j;
        }
    }
    while(i<=La_len) /* 表La非空且表Lb空 */
    {
        GetElem(La,i++,&ai);
        ListInsert(Lc,++k,ai);
    }
    while(j<=Lb_len) /* 表Lb非空且表La空 */
    {
        GetElem(Lb,j++,&bj);
        ListInsert(Lc,++k,bj);
    }
}

int main()
{
    int n,m,a[105],b[105],j;
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        int j;
        for(j = 0; j<n; j++)
            scanf("%d",&a[j]);
        scanf("%d",&m);
        for(j = 0; j<m; j++)
            scanf("%d",&b[j]);
        SqList La,Lb,Lc;
        InitList(&La); /* 创建空表La */
        for(j=1; j<=n; j++) /* 在表La中插入n个元素 */
            ListInsert(&La,j,a[j-1]);
        InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */
        for(j=1; j<=m; j++) /* 在表Lb中插入m个元素 */
            ListInsert(&Lb,j,b[j-1]);
        MergeList(La,Lb,&Lc);
        /* 输出表Lc的内容 */
        ListTraverse(Lc,print);
    }
    return 0;
}

 

HNCU1325:

http://hncu.acmclub.com/index.php?app=problem_title&id=111&problem_id=1325

#include<string.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */
#define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */
typedef int Status;
typedef int Boolean;

typedef struct
{
    char name[100];
} ElemType;

typedef struct
{
    ElemType *elem; /* 存储空间基址 */
    int length; /* 当前长度 */
    int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */
} SqList;

Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */
 { /* 操作结果：构造一个空的顺序线性表 */
   (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
   if(!(*L).elem)
     exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
   (*L).length=0; /* 空表长度为0 */
   (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */
   return OK;
 }

 Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */
 { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1 */
   /* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
   ElemType *newbase,*q,*p;
   if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */
     return ERROR;
   if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
   {
     newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
     if(!newbase)
       exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
     (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
     (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
   }
   q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */
   for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p>=q;--p) /* 插入位置及之后的元素右移 */
     *(p+1)=*p;
   *q=e; /* 插入e */
   ++(*L).length; /* 表长增1 */
   return OK;
 }

Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) /* 算法2.5 */
 { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
   /* 操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
   ElemType *p,*q;
   if(i<1||i>(*L).length) /* i值不合法 */
     return ERROR;
   p=(*L).elem+i-1; /* p为被删除元素的位置 */
   *e=*p; /* 被删除元素的值赋给e */
   q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */
   for(++p;p<=q;++p) /* 被删除元素之后的元素左移 */
     *(p-1)=*p;
   (*L).length--; /* 表长减1 */
   return OK;
 }

 int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
 { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
   /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */
   /*           若这样的数据元素不存在，则返回值为0。算法2.6 */
   ElemType *p;
   int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */
   p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */
   while(i<=L.length&&!compare(*p++,e))
     ++i;
   if(i<=L.length)
     return i;
   else
     return 0;
 }

 void ListShow(SqList L)
{
    int i;
    for(i = 0; i<L.length; i++)
    {
        if(i)
            printf(" ");
        printf("%s",L.elem[i].name);
    }
    printf("
");
}

 Status cmp(ElemType e1,ElemType e2)
{
    return (Status)!strcmp(e1.name,e2.name);
}

int main()
{
    SqList namelist;
    InitList(&namelist);
    char strInstruct[10];
    int pos;
    ElemType e;

    while(~scanf("%s",strInstruct))
    {
        if(!strcmp(strInstruct,"insert"))
        {
            scanf("%d%s",&pos,e.name);
            ListInsert(&namelist,pos,e);
        }
        else if(!strcmp(strInstruct,"show"))
        {
            ListShow(namelist);
        }
        else if(!strcmp(strInstruct,"delete"))
        {
            scanf("%s",e.name);
            pos = LocateElem(namelist,e,cmp);
            ListDelete(&namelist,pos,&e);
        }
        else if(!strcmp(strInstruct,"search"))
        {
            scanf("%s",e.name);
            printf("%d
",LocateElem(namelist,e,cmp));
        }
    }
    return 0;
}