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C語言線性表的順序表示與實現(xiàn)實例詳解

更新時間：2014年07月07日 15:23:30 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了C語言線性表的順序表示與實現(xiàn)實例詳解，對于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的朋友很有參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

1.概述

通常來說順序表是在計算機的內(nèi)存中以數(shù)組的形式保存的線性表，是用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存儲數(shù)據(jù)元素的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線性表采用順序存儲的方式存儲就稱之為順序表。順序表是將表中的結(jié)點依次存放在計算機內(nèi)存中一組地址連續(xù)的存儲單元中。

將表中元素一個接一個的存入一組連續(xù)的存儲單元中，這種存儲結(jié)構(gòu)就是順序結(jié)構(gòu)。

采用順序存儲結(jié)構(gòu)的線性表簡稱為“ 順序表”。順序表的存儲特點是：只要確定了起始位置，表中任一元素的地址都通過下列公式得到：LOC（ai）=LOC（a1）+（i-1）*L 　1≤i≤n 其中，L是元素占用存儲單元的長度。如順序表的每個結(jié)點占用len個內(nèi)存單元，用location (ki)表示順序表中第i個結(jié)點ki所占內(nèi)存空間的第1個單元的地址。則有如下的關(guān)系:location (ki+1) = location (ki) +len

location (ki) = location(k1) + (i-1)len

存儲結(jié)構(gòu)要體現(xiàn)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，順序表的存儲結(jié)構(gòu)中，內(nèi)存中物理地址相鄰的結(jié)點一定具有順序表中的邏輯關(guān)系。

2.基本操作

 /* c2-1.h 線性表的動態(tài)分配順序存儲結(jié)構(gòu) */
 #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 線性表存儲空間的初始分配量 */
 #define LISTINCREMENT 2 /* 線性表存儲空間的分配增量 */
 typedef struct
 {
  ElemType *elem; /* 存儲空間基址 */
  int length; /* 當(dāng)前長度 */
  int listsize; /* 當(dāng)前分配的存儲容量(以sizeof(ElemType)為單位) */
 }SqList;
/* bo2-1.c 順序表示的線性表(存儲結(jié)構(gòu)由c2-1.h定義)的基本操作(12個) */
 Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */
 { /* 操作結(jié)果：構(gòu)造一個空的順序線性表 */
  (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
  if(!(*L).elem)
   exit(OVERFLOW); /* 存儲分配失敗 */
  (*L).length=0; /* 空表長度為0 */
  (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存儲容量 */
  return OK;
 }
 Status DestroyList(SqList *L)
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結(jié)果：銷毀順序線性表L */
  free((*L).elem);
  (*L).elem=NULL;
  (*L).length=0;
  (*L).listsize=0;
  return OK;
 }
 Status ClearList(SqList *L)
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結(jié)果：將L重置為空表 */
  (*L).length=0;
  return OK;
 }
 Status ListEmpty(SqList L)
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結(jié)果：若L為空表，則返回TRUE，否則返回FALSE */
  if(L.length==0)
   return TRUE;
  else
   return FALSE;
 }
 int ListLength(SqList L)
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結(jié)果：返回L中數(shù)據(jù)元素個數(shù) */
  return L.length;
 }
 Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
  /* 操作結(jié)果：用e返回L中第i個數(shù)據(jù)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))
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在，compare()是數(shù)據(jù)元素判定函數(shù)(滿足為1,否則為0) */
  /* 操作結(jié)果：返回L中第1個與e滿足關(guān)系compare()的數(shù)據(jù)元素的位序。 */
  /*      若這樣的數(shù)據(jù)元素不存在，則返回值為0。算法2.6 */
  ElemType *p;
  int i=1; /* i的初值為第1個元素的位序 */
  p=L.elem; /* p的初值為第1個元素的存儲位置 */
  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)
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
  /* 操作結(jié)果：若cur_e是L的數(shù)據(jù)元素，且不是第一個，則用pre_e返回它的前驅(qū)， */
  /*      否則操作失敗，pre_e無定義 */
  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)
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
  /* 操作結(jié)果：若cur_e是L的數(shù)據(jù)元素，且不是最后一個，則用next_e返回它的后繼， */
  /*      否則操作失敗，next_e無定義 */
  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) /* 算法2.4 */
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1 */
  /* 操作結(jié)果：在L中第i個位置之前插入新的數(shù)據(jù)元素e，L的長度加1 */
  ElemType *newbase,*q,*p;
  if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */
   return ERROR;
  if((*L).length>=(*L).listsize) /* 當(dāng)前存儲空間已滿,增加分配 */
  {
   newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
   if(!newbase)
    exit(OVERFLOW); /* 存儲分配失敗 */
   (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
   (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存儲容量 */
  }
  q=(*L).elem+i-1; /* q為插入位置 */
  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; /* 表長增1 */
  return OK;
 }
 Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) /* 算法2.5 */
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
  /* 操作結(jié)果：刪除L的第i個數(shù)據(jù)元素，并用e返回其值，L的長度減1 */
  ElemType *p,*q;
  if(i<1||i>(*L).length) /* i值不合法 */
   return ERROR;
  p=(*L).elem+i-1; /* p為被刪除元素的位置 */
  *e=*p; /* 被刪除元素的值賦給e */
  q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */
  for(++p;p<=q;++p) /* 被刪除元素之后的元素左移 */
   *(p-1)=*p;
  (*L).length--; /* 表長減1 */
  return OK;
 }
 Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*))
 { /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
  /* 操作結(jié)果：依次對L的每個數(shù)據(jù)元素調(diào)用函數(shù)vi()。一旦vi()失敗，則操作失敗 */
  /*      vi()的形參加'&'，表明可通過調(diào)用vi()改變元素的值 */
  ElemType *p;
  int i;
  p=L.elem;
  for(i=1;i<=L.length;i++)
   vi(p++);
  printf("\n");
  return OK;
 }
/* algo2-1.c 實現(xiàn)算法2.1的程序 */
 #include"c1.h"
 typedef int ElemType;
 #include"c2-1.h" /* 采用線性表的動態(tài)分配順序存儲結(jié)構(gòu) */
 #include"bo2-1.c" /* 可以使用bo2-1.c中的基本操作 */
 Status equal(ElemType c1,ElemType c2)
 { /* 判斷是否相等的函數(shù)，Union()用到 */
  if(c1==c2)
   return TRUE;
  else
   return FALSE;
 }
 void Union(SqList *La,SqList Lb) /* 算法2.1 */
 { /* 將所有在線性表Lb中但不在La中的數(shù)據(jù)元素插入到La中 */
  ElemType e;
  int La_len,Lb_len;
  int i;
  La_len=ListLength(*La); /* 求線性表的長度 */
  Lb_len=ListLength(Lb);
  for(i=1;i<=Lb_len;i++)
  {
   GetElem(Lb,i,&e); /* 取Lb中第i個數(shù)據(jù)元素賦給e */
   if(!LocateElem(*La,e,equal)) /* La中不存在和e相同的元素,則插入之 */
    ListInsert(La,++La_len,e);
  }
 }
 void print(ElemType *c)
 {
  printf("%d ",*c);
 }
 int main()
 {
  SqList La,Lb;
  Status i;
  int j;
  i=InitList(&La);
  if(i==1) /* 創(chuàng)建空表La成功 */
   for(j=1;j<=5;j++) /* 在表La中插入5個元素 */
    i=ListInsert(&La,j,j);
  printf("La= "); /* 輸出表La的內(nèi)容 */
  ListTraverse(La,print);
  InitList(&Lb); /* 也可不判斷是否創(chuàng)建成功 */
  for(j=1;j<=5;j++) /* 在表Lb中插入5個元素 */
   i=ListInsert(&Lb,j,2*j);
  printf("Lb= "); /* 輸出表Lb的內(nèi)容 */
  ListTraverse(Lb,print);
  Union(&La,Lb);
  printf("new La= "); /* 輸出新表La的內(nèi)容 */
  ListTraverse(La,print);
　 return 0;
 }

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