数组的顺序存储表示和实现-数据结构

#include<stdarg.h>

#include<malloc.h> /* malloc()等 */

#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */

#include<stdlib.h> /* atoi() */

#include<io.h> /* eof() */

#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */

//#include<process.h> /* exit() */

/* 函数结果状态代码 */

#define TRUE 1

#define FALSE 0

#define OK 1

#define ERROR 0

#define INFEASIBLE -1

/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */

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 */

typedef int ElemType;

#define MAX_ARRAY_DIM 8 /* 假设数组维数的最大值为8 */

typedef struct

{

ElemType *base; /* 数组元素基址，由InitArray分配 */

int dim; /* 数组维数 */

int *bounds; /* 数组维界基址，由InitArray分配 */

int *constants; /* 数组映象函数常量基址，由InitArray分配 */

} Array;

Status InitArray(Array *A,int dim,...)

{

/* 若维数dim和各维长度合法，则构造相应的数组A，并返回OK */

int elemtotal=1,i; /* elemtotal是元素总值 */

va_list ap;

if(dim<1||dim>MAX_ARRAY_DIM)

return ERROR;

(*A).dim=dim;

(*A).bounds=(int *)malloc(dim*sizeof(int));

if(!(*A).bounds)

exit(OVERFLOW);

va_start(ap,dim);

for(i=0; i<dim; ++i)

{

(*A).bounds[i]=va_arg(ap,int);

if((*A).bounds[i]<0)

return UNDERFLOW; /* 在math.h中定义为4 */

elemtotal*=(*A).bounds[i];

}

va_end(ap);

(*A).base=(ElemType *)malloc(elemtotal*sizeof(ElemType));

if(!(*A).base)

exit(OVERFLOW);

(*A).constants=(int *)malloc(dim*sizeof(int));

if(!(*A).constants)

exit(OVERFLOW);

(*A).constants[dim-1]=1;

for(i=dim-2; i>=0; --i)

(*A).constants[i]=(*A).bounds[i+1]*(*A).constants[i+1];

return OK;

}

Status DestroyArray(Array *A)

{

/* 销毁数组A */

if((*A).base)

{

free((*A).base);

(*A).base=NULL;

}

else

return ERROR;

if((*A).bounds)

{

free((*A).bounds);

(*A).bounds=NULL;

}

else

return ERROR;

if((*A).constants)

{

free((*A).constants);

(*A).constants=NULL;

}

else

return ERROR;

return OK;

}

Status Locate(Array A,va_list ap,int *off) /* Value()、Assign()调用此函数 */

{

/* 若ap指示的各下标值合法，则求出该元素在A中的相对地址off */

int i,ind;

*off=0;

for(i=0; i<A.dim; i++)

{

ind=va_arg(ap,int);

if(ind<0||ind>=A.bounds[i])

return OVERFLOW;

*off+=A.constants[i]*ind;

}

return OK;

}

Status Value(ElemType *e,Array A,...) /* 在VC++中，...之前的形参不能是引用类型 */

{

/* ...依次为各维的下标值，若各下标合法，则e被赋值为A的相应的元素值 */

va_list ap;

Status result;

int off;

va_start(ap,A);

if((result=Locate(A,ap,&off))==OVERFLOW) /* 调用Locate() */

return result;

*e=*(A.base+off);

return OK;

}

Status Assign(Array *A,ElemType e,...)

{

/* ...依次为各维的下标值，若各下标合法，则将e的值赋给A的指定的元素 */

va_list ap;

Status result;

int off;

va_start(ap,e);

if((result=Locate(*A,ap,&off))==OVERFLOW) /* 调用Locate() */

return result;

*((*A).base+off)=e;

return OK;

}

void main()

{

Array A;

int i,j,k,*p,dim=3,bound1=3,bound2=4,bound3=2; /* a[3][4][2]数组 */

ElemType e,*p1;

InitArray(&A,dim,bound1,bound2,bound3); /* 构造3＊4＊2的3维数组A */

p=A.bounds;

printf("A.bounds=");

for(i=0; i<dim; i++) /* 顺序输出A.bounds */

printf("%d ",*(p+i));

p=A.constants;

printf("\nA.constants=");

for(i=0; i<dim; i++) /* 顺序输出A.constants */

printf("%d ",*(p+i));

printf("\n%d页%d行%d列矩阵元素如下:\n",bound1,bound2,bound3);

for(i=0; i<bound1; i++)

{

for(j=0; j<bound2; j++)

{

for(k=0; k<bound3; k++)

{

Assign(&A,i*100+j*10+k,i,j,k); /* 将i*100+j*10+k赋值给A[i][j][k] */

Value(&e,A,i,j,k); /* 将A[i][j][k]的值赋给e */

printf("A[%d][%d][%d]=%2d ",i,j,k,e); /* 输出A[i][j][k] */

}

printf("\n");

}

printf("\n");

}

p1=A.base;

printf("A.base=\n");

for(i=0; i<bound1*bound2*bound3; i++) /* 顺序输出A.base */

{

printf("%4d",*(p1+i));

if(i%(bound2*bound3)==bound2*bound3-1)

printf("\n");

}

DestroyArray(&A);

system("PAUSE");

}

运行结果：