[数据结构一]线性表：顺序实现
2014-05-16 15:14
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// 数据结构——1、顺序线性列表
#include <iostream>
using namespace std;
#define INIT_LIST_SIZE 100 // 初始的列表容量大小
#define INCREACE_SIZE 10 // 空间不够时增加的容量大小
#define OK 1
#define ERROR -1
typedef int ElemType;
typedef struct
{
ElemType *elem; //数据元素
int length; //线性表长度
int listSize; //线性表容量
}SqList;
// 构造空表
int InitList_Sq(SqList &L) // 创建空表
{
L.elem = new ElemType[INIT_LIST_SIZE * sizeof(ElemType)];
if(L.elem == NULL) return ERROR;
L.length = 0;
L.listSize = INIT_LIST_SIZE;
return OK;
}
// 销毁表
int DestroyList_Sq(SqList &L) // 销毁列表
{
if(!L.elem) return ERROR;
delete [] L.elem;
L.length = L.listSize = 0;
return OK;
}
// 清空表
int ClearList_Sq(SqList &L) // 清空列表
{
if(!L.elem) return ERROR;
L.length = 0;
return OK;
}
// 判断表是否为空
int ListEmpty_Sq(SqList L) // 判断列表是否为空
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(L.length == 0) return OK;
return ERROR;
}
// 求出表的长度
int ListLength_Sq(SqList L) // 获取列表长度
{
if(!L.elem) return ERROR;
return L.length;
}
// 把下标为i 的元素赋值给 e
int GetElem(SqList L, int i, ElemType &e) // 用e返回i处的值
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(i >= 0 && i < L.length)
{
e = L.elem[i];
return OK;
}
return ERROR;
}
// 返回第一个和e相同的元素
int LocatElem(SqList L, ElemType e/*, compare()*/)// 返回L中第一个与e满足compare（）的数据元素的下标
{
int i = 0;
while(i < L.length)
{
if(e == L.elem[i])
{
return i;
}
i++;
}
return ERROR;
}
// 返回前一个元素个 pre_e
int PriorElem(SqList L, ElemType e, ElemType &pre_e) // 返回e前面一个元素
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(LocatElem(L, e) != ERROR)
{
int i = 1;
ElemType temp_pre = 0;
while(i++ < (L.length-1) )
{
temp_pre = L.elem[i];
if(e == L.elem[i+1]) pre_e = temp_pre;
return OK;
}
}
return ERROR;
}
int NextElem(SqList L, ElemType e, ElemType &next_e) // 返回e后面一个元素
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(LocatElem(L,e) != (L.length -1))
{
int i = 1;
ElemType temp_next = 0;
while(i++ < L.length )
{
temp_next = L.elem[i - 1];
if(e == L.elem[i]) next_e = temp_next;
return OK;
}
}
return ERROR;
}
int ListInsert_Sq(SqList &L, int index, ElemType e) // 在index 之前插入e，length+1
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(index < 0 || index > L.length) return ERROR;
// 因为每次增加内存是增加 10 ，所以单位是10，每次判断是否需要分配新内存，就看当前的length是否为 10 的整数倍
if(L.length == L.listSize) // 最后一个元素，需要增加list的长度
{
ElemType * tempElem = new ElemType(L.length * sizeof(ElemType));
if(!tempElem) return ERROR;
int i = 0;
while(i++ < L.length)
{
tempElem[i] = L.elem[i];
}
delete [] L.elem;
L.elem = new ElemType(L.length + INCREACE_SIZE);
if(!L.elem) return ERROR;
i = 0;
while(i++ < L.length)
{
L.elem[i] = tempElem[i];
}
L.listSize += INCREACE_SIZE;
}
for(int i = L.length -1; i >= index; --i)
{
L.elem[i+1] = L.elem[i];
}
L.elem[index] = e;
L.length ++;
return OK;
}
int ListDelet_Sq(SqList &L, int index, ElemType &e) // 删除index位置的元素
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(index >= 0 && index < L.length)
{
int i = index;
while(i++ < (L.length-1))
{
L.elem[i] = L.elem[i+1];
}
L.length--;
return OK;
}
return ERROR;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 其他算法
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 求集合A B的并集，把B中的元素但没在A中的并到A中
void UnionList(SqList &La, SqList Lb)
{
for(int i = 0; i < ListLength_Sq(Lb); ++i)
{
ElemType e;
GetElem(Lb, i, e);
if(LocatElem(La, e) == -1)
{
ListInsert_Sq(La, ListLength_Sq(La), e);
}
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// La,Lb 非递减排列的元素，合并到Lc,仍然非递减
void MergeList(SqList La, SqList Lb, SqList &Lc)
{
int Len_La = ListLength_Sq(La);
int Len_lb = ListLength_Sq(Lb);
int la = 0;
int lb = 0;
int lc = 0;
while(la < Len_La && lb < Len_lb)
{
if(La.elem[la] < Lb.elem[lb])
Lc.elem[lc++] = La.elem[la++];
else
Lc.elem[lc++] = Lb.elem[lb++];
}
while(la < Len_La)
Lc.elem[lc++] = La.elem[la++];
while(lb < Len_lb)
Lc.elem[lc++] = Lb.elem[lb++];
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 判断表的初始化 赋值
void testInit_Insert_Del()
{
cout << endl << "开始测试 Init Destroy Insert： 创建销毁" << endl;
SqList L;
cout<<"开始创建顺序列表"<<endl;
if(InitList_Sq(L) == OK)
{
cout << "空列表创建成功"<<endl;
cout << "L.elem: " << L.elem[0] << "; "
<< "L.lenght: " << L.length << "; "
<<"L.listSize: " << L.listSize << "." <<endl;
cout << "开始插入数据" << endl;
for(int i = 0; i < 10; ++i)
{
ListInsert_Sq(L, i,i);
}
cout << "L.elem: " ;
for(int i = 0; i <L.length ;++i)
{
int j = 0;
GetElem(L,i, j);
cout << j << "; " ;
}
cout << "L.lenght: " << L.length << "; "
<<"L.listSize: " << L.listSize << "." <<endl;
cout<< "查询表中是否存在某个元素：8,并返回下标值:" ;
cout << LocatElem(L, 8) << endl;
DestroyList_Sq(L);
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 合并集合A，B
void testUnionList()
{
cout <<endl << "开始测试 UnionList： 求并集" << endl;
SqList La, Lb;
InitList_Sq(La);
La.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
La.elem[i] = i;
cout<< "La: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << La.elem[i] << ", ";
cout << "La.length: " << ListLength_Sq(La) << endl;
InitList_Sq(Lb);
Lb.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
Lb.elem[i] = i + 2;
cout<< "Lb: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << Lb.elem[i] << ", ";
cout << "Lb.length: " <&l
b5e5
t; ListLength_Sq(Lb) << endl;
// 求并集
UnionList(La, Lb);
cout << "完成求并集后" << endl;
cout<< "La: ";
for(int i = 0; i < ListLength_Sq(La); ++i)
cout << La.elem[i] << ", ";
cout << "La.length: " << ListLength_Sq(La) << endl;
}
void testMergeList()
{
cout << endl <<"开始测试 MergeList ：排序合并List" << endl;
SqList La, Lb;
InitList_Sq(La);
La.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
La.elem[i] = i;
cout<< "La: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << La.elem[i] << ", ";
cout << "La.length: " << ListLength_Sq(La) << endl;
InitList_Sq(Lb);
Lb.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
Lb.elem[i] = i + 2;
cout<< "Lb: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << Lb.elem[i] << ", ";
cout << "Lb.length: " << ListLength_Sq(Lb) << endl;
SqList Lc;
Lc.length = ListLength_Sq(La) + ListLength_Sq(Lb);
Lc.listSize = Lc.length;
Lc.elem = new ElemType [Lc.listSize * sizeof(ElemType)];
MergeList(La, Lb, Lc);
cout << "完成MergeList后" << endl;
cout<< "Lc: ";
for(int i = 0; i < ListLength_Sq(Lc); ++i)
cout << Lc.elem[i] << ", ";
cout << "Lc.length: " << ListLength_Sq(Lc) << endl;
}
void main()
{
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 判断表的初始化 赋值
testInit_Insert_Del();
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 合并集合A，B
testUnionList();
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 合并非降序的表到一个新表
testMergeList();
cout << "sucess"<<endl;
system("pause");
}
#include <iostream>
using namespace std;
#define INIT_LIST_SIZE 100 // 初始的列表容量大小
#define INCREACE_SIZE 10 // 空间不够时增加的容量大小
#define OK 1
#define ERROR -1
typedef int ElemType;
typedef struct
{
ElemType *elem; //数据元素
int length; //线性表长度
int listSize; //线性表容量
}SqList;
// 构造空表
int InitList_Sq(SqList &L) // 创建空表
{
L.elem = new ElemType[INIT_LIST_SIZE * sizeof(ElemType)];
if(L.elem == NULL) return ERROR;
L.length = 0;
L.listSize = INIT_LIST_SIZE;
return OK;
}
// 销毁表
int DestroyList_Sq(SqList &L) // 销毁列表
{
if(!L.elem) return ERROR;
delete [] L.elem;
L.length = L.listSize = 0;
return OK;
}
// 清空表
int ClearList_Sq(SqList &L) // 清空列表
{
if(!L.elem) return ERROR;
L.length = 0;
return OK;
}
// 判断表是否为空
int ListEmpty_Sq(SqList L) // 判断列表是否为空
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(L.length == 0) return OK;
return ERROR;
}
// 求出表的长度
int ListLength_Sq(SqList L) // 获取列表长度
{
if(!L.elem) return ERROR;
return L.length;
}
// 把下标为i 的元素赋值给 e
int GetElem(SqList L, int i, ElemType &e) // 用e返回i处的值
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(i >= 0 && i < L.length)
{
e = L.elem[i];
return OK;
}
return ERROR;
}
// 返回第一个和e相同的元素
int LocatElem(SqList L, ElemType e/*, compare()*/)// 返回L中第一个与e满足compare（）的数据元素的下标
{
int i = 0;
while(i < L.length)
{
if(e == L.elem[i])
{
return i;
}
i++;
}
return ERROR;
}
// 返回前一个元素个 pre_e
int PriorElem(SqList L, ElemType e, ElemType &pre_e) // 返回e前面一个元素
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(LocatElem(L, e) != ERROR)
{
int i = 1;
ElemType temp_pre = 0;
while(i++ < (L.length-1) )
{
temp_pre = L.elem[i];
if(e == L.elem[i+1]) pre_e = temp_pre;
return OK;
}
}
return ERROR;
}
int NextElem(SqList L, ElemType e, ElemType &next_e) // 返回e后面一个元素
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(LocatElem(L,e) != (L.length -1))
{
int i = 1;
ElemType temp_next = 0;
while(i++ < L.length )
{
temp_next = L.elem[i - 1];
if(e == L.elem[i]) next_e = temp_next;
return OK;
}
}
return ERROR;
}
int ListInsert_Sq(SqList &L, int index, ElemType e) // 在index 之前插入e，length+1
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(index < 0 || index > L.length) return ERROR;
// 因为每次增加内存是增加 10 ，所以单位是10，每次判断是否需要分配新内存，就看当前的length是否为 10 的整数倍
if(L.length == L.listSize) // 最后一个元素，需要增加list的长度
{
ElemType * tempElem = new ElemType(L.length * sizeof(ElemType));
if(!tempElem) return ERROR;
int i = 0;
while(i++ < L.length)
{
tempElem[i] = L.elem[i];
}
delete [] L.elem;
L.elem = new ElemType(L.length + INCREACE_SIZE);
if(!L.elem) return ERROR;
i = 0;
while(i++ < L.length)
{
L.elem[i] = tempElem[i];
}
L.listSize += INCREACE_SIZE;
}
for(int i = L.length -1; i >= index; --i)
{
L.elem[i+1] = L.elem[i];
}
L.elem[index] = e;
L.length ++;
return OK;
}
int ListDelet_Sq(SqList &L, int index, ElemType &e) // 删除index位置的元素
{
if(!L.elem) return ERROR;
if(index >= 0 && index < L.length)
{
int i = index;
while(i++ < (L.length-1))
{
L.elem[i] = L.elem[i+1];
}
L.length--;
return OK;
}
return ERROR;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 其他算法
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 求集合A B的并集，把B中的元素但没在A中的并到A中
void UnionList(SqList &La, SqList Lb)
{
for(int i = 0; i < ListLength_Sq(Lb); ++i)
{
ElemType e;
GetElem(Lb, i, e);
if(LocatElem(La, e) == -1)
{
ListInsert_Sq(La, ListLength_Sq(La), e);
}
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// La,Lb 非递减排列的元素，合并到Lc,仍然非递减
void MergeList(SqList La, SqList Lb, SqList &Lc)
{
int Len_La = ListLength_Sq(La);
int Len_lb = ListLength_Sq(Lb);
int la = 0;
int lb = 0;
int lc = 0;
while(la < Len_La && lb < Len_lb)
{
if(La.elem[la] < Lb.elem[lb])
Lc.elem[lc++] = La.elem[la++];
else
Lc.elem[lc++] = Lb.elem[lb++];
}
while(la < Len_La)
Lc.elem[lc++] = La.elem[la++];
while(lb < Len_lb)
Lc.elem[lc++] = Lb.elem[lb++];
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 判断表的初始化 赋值
void testInit_Insert_Del()
{
cout << endl << "开始测试 Init Destroy Insert： 创建销毁" << endl;
SqList L;
cout<<"开始创建顺序列表"<<endl;
if(InitList_Sq(L) == OK)
{
cout << "空列表创建成功"<<endl;
cout << "L.elem: " << L.elem[0] << "; "
<< "L.lenght: " << L.length << "; "
<<"L.listSize: " << L.listSize << "." <<endl;
cout << "开始插入数据" << endl;
for(int i = 0; i < 10; ++i)
{
ListInsert_Sq(L, i,i);
}
cout << "L.elem: " ;
for(int i = 0; i <L.length ;++i)
{
int j = 0;
GetElem(L,i, j);
cout << j << "; " ;
}
cout << "L.lenght: " << L.length << "; "
<<"L.listSize: " << L.listSize << "." <<endl;
cout<< "查询表中是否存在某个元素：8,并返回下标值:" ;
cout << LocatElem(L, 8) << endl;
DestroyList_Sq(L);
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 合并集合A，B
void testUnionList()
{
cout <<endl << "开始测试 UnionList： 求并集" << endl;
SqList La, Lb;
InitList_Sq(La);
La.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
La.elem[i] = i;
cout<< "La: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << La.elem[i] << ", ";
cout << "La.length: " << ListLength_Sq(La) << endl;
InitList_Sq(Lb);
Lb.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
Lb.elem[i] = i + 2;
cout<< "Lb: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << Lb.elem[i] << ", ";
cout << "Lb.length: " <&l
b5e5
t; ListLength_Sq(Lb) << endl;
// 求并集
UnionList(La, Lb);
cout << "完成求并集后" << endl;
cout<< "La: ";
for(int i = 0; i < ListLength_Sq(La); ++i)
cout << La.elem[i] << ", ";
cout << "La.length: " << ListLength_Sq(La) << endl;
}
void testMergeList()
{
cout << endl <<"开始测试 MergeList ：排序合并List" << endl;
SqList La, Lb;
InitList_Sq(La);
La.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
La.elem[i] = i;
cout<< "La: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << La.elem[i] << ", ";
cout << "La.length: " << ListLength_Sq(La) << endl;
InitList_Sq(Lb);
Lb.length = 5;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
Lb.elem[i] = i + 2;
cout<< "Lb: ";
for(int i = 0; i < 5; ++i)
cout << Lb.elem[i] << ", ";
cout << "Lb.length: " << ListLength_Sq(Lb) << endl;
SqList Lc;
Lc.length = ListLength_Sq(La) + ListLength_Sq(Lb);
Lc.listSize = Lc.length;
Lc.elem = new ElemType [Lc.listSize * sizeof(ElemType)];
MergeList(La, Lb, Lc);
cout << "完成MergeList后" << endl;
cout<< "Lc: ";
for(int i = 0; i < ListLength_Sq(Lc); ++i)
cout << Lc.elem[i] << ", ";
cout << "Lc.length: " << ListLength_Sq(Lc) << endl;
}
void main()
{
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 判断表的初始化 赋值
testInit_Insert_Del();
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 合并集合A，B
testUnionList();
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 合并非降序的表到一个新表
testMergeList();
cout << "sucess"<<endl;
system("pause");
}
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