实验一 顺序表的建立和基本运算
一、实验目的
1、
掌握顺序表存储结构的定义及C/C++语言实现
2、
掌握顺序表的各种基本操作及C/C++语言实现
3、
设计并实现有序表的遍历、插入、删除等常规算法
二、实验环境
PC微机，Windows，DOS，Turbo C或Visual C++
三、实验内容
1、顺序表的建立和基本运算
（1）问题描述
顺序表经常进行的运算包括：创建顺序表、销毁顺序表、求顺序表的长度、在顺序表中查找某个数据元素、在某个位置插入一个新数据元素、在顺序表中删除某个数据元素等操作。试编程实现顺序表的这些基本运算。
（2）基本要求
实现顺序表的每个运算要求用一个函数实现。
（3）算法描述
参见教材算法2.3、算法2.4、算法2.5等顺序表的常规算法。
（4）算法实现——示例程序
#include #include #include // 函数结果状态代码 #define OVERFLOW -2 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 typedef int Boolean; // Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE //-------- 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 LIST_INCREMENT 2 // 线性表存储空间的分配增量 typedef int ElemType; struct SqList { 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(int)为单位) }; void InitList(SqList &L) // 算法2.3 { // 操作结果：构造一个空的顺序线性表L L.elem=new ElemType[LIST_INIT_SIZE]; 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 } void 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 delete []L.elem; L.elem=NULL; L.length=0; L.listsize=0; } void 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; } 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) return ERROR; e=*(L.elem+i-1); return OK; } //int LocateElem(SqList L,int e,Status(*compare)(int,int)) 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 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; // 操作失败 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 p++; } if(i==L.length) return INFEASIBLE; // 操作失败 else{ next_e=*++p; 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 if(!(newbase=(int *)realloc(L.elem,(L.listsize+LIST_INCREMENT)*sizeof(int)))) exit(OVERFLOW); // 存储分配失败 L.elem=newbase; // 新基址 L.listsize+=LIST_INCREMENT; // 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; } void 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() // 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(\"\\n\"); } Status sq(ElemType c1,ElemType c2) { // 数据元素判定函数(平方关系)，LocateElem()调用的函数 if(c1==c2*c2) return TRUE; else return FALSE; } void dbl(ElemType &c) { // ListTraverse()调用的另一函数(元素值加倍) c*=2; } Status equal(ElemType c1,ElemType c2) { // 判断是否相等的函数 if(c1==c2) return TRUE; else return FALSE; } void print1(ElemType &c) { printf(\"%d \ } void main() { SqList L; int e,e0; Status i; int j,k; InitList(L); printf(\"初始化L后：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\\n\ for(j=1;j<=5;j++) i=ListInsert(L,1,j); printf(\"在L的表头依次插入1～5后：*L.elem=\"); for(j=1;j<=5;j++) printf(\"%d \ printf(\"\\n\"); printf(\"L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d \ i=ListEmpty(L); printf(\"L是否空：i=%d(1:是 0:否)\\n\ ClearList(L); printf(\"清空L后：L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d \ i=ListEmpty(L); printf(\"L是否空：i=%d(1:是 0:否)\\n\ for(j=1;j<=10;j++) ListInsert(L,j,j); printf(\"在L的表尾依次插入1～10后：*L.elem=\"); for(j=1;j<=10;j++) printf(\"%d \ printf(\"\\n\"); printf(\"L.elem=%u L.length=%d L.listsize=%d\\n\ ListInsert(L,1,0); printf(\"在L的表头插入0后：*L.elem=\"); for(j=1;j<=ListLength(L);j++) // ListLength(L)为元素个数 printf(\"%d \ printf(\"\\n\"); printf(\"L.elem=%u(有可能改变) L.length=%d(改变) 变)\\n\ GetElem(L,5,e); printf(\"第5个元素的值为：%d\\n\ for(j=10;j<=11;j++){ k=LocateElem(L,j,equal); if(k) // k不为0，表明有符合条件的元素，且其位序为k printf(\"第%d个元素的值为%d\\n\ else printf(\"没有值为%d的元素\\n\ } 改L.listsize=%d( for(j=3;j<=4;j++){ k=LocateElem(L,j,sq); if(k) // k不为0，表明有符合条件的元素，且其位序为k printf(\"第%d个元素的值为%d的平方\\n\ else printf(\"没有值为%d的平方的元素\\n\ } for(j=1;j<=2;j++){// 测试头两个数据 GetElem(L,j,e0); // 把第j个数据赋给e0 i=PriorElem(L,e0,e); // 求e0的前驱 if(i==INFEASIBLE) printf(\"元素%d无前驱\\n\ else printf(\"元素%d的前驱为：%d\\n\ } for(j=ListLength(L)-1;j<=ListLength(L);j++){ // 最后两个数据 GetElem(L,j,e0); // 把第j个数据赋给e0 i=NextElem(L,e0,e); // 求e0的后继 if(i==INFEASIBLE) printf(\"元素%d无后继\\n\ else printf(\"元素%d的后继为：%d\\n\ } k=ListLength(L); // k为表长 for(j=k+1;j>=k;j--) { i=ListDelete(L,j,e); // 删除第j个数据 if(i==ERROR) printf(\"删除第%d个元素失败\\n\ else printf(\"删除第%d个元素成功，其值为：%d\\n\ } printf(\"依次输出L的元素：\"); ListTraverse(L,print1); // 依次对元素调用print1()，输出元素的值 printf(\"L的元素值加倍后：\"); ListTraverse(L,dbl); // 依次对元素调用dbl()，元素值乘2 ListTraverse(L,print1); DestroyList(L); printf(\"销毁L后：L.elem=%u L.listsize=%d\\n\ } L.length=%d 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容