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嚴蔚敏版資料結構課本程式碼——演算法2.1

 /* main2-8.c 檢驗bo2-8.c的主程式 */
 //#include"c1.h"
  /* c1.h (程式名) */
 #include<string.h>
 #include<ctype.h>
 #include<malloc.h> /* malloc()等 */
 #include<limits.h> /* INT_MAX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() */ /* 函式結果狀態程式碼 */ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 /* #define OVERFLOW -2 因為在math.h中已定義OVERFLOW的值為3,故去掉此行 */ typedef int Status; /* Status是函式的型別,其值是函式結果狀態程式碼,如OK等 */
typedef int Boolean; /* Boolean是布林型別,其值是TRUE或FALSE */ typedef int ElemType; /* 也可以定義ElemType為實型或雙精度型 */ //#include"c2-1.h" /* c2-1.h 線性表的動態分配順序儲存結構 */ #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 線性表儲存空間的初始分配量 */ #define LISTINCREMENT 2 /* 線性表儲存空間的分配增量 */ typedef struct { ElemType *elem; /* 儲存空間基址 */ int length; /* 當前長度 */
int listsize; /* 當前分配的儲存容量(以sizeof(ElemType)為單位) */ }SqList; //#include"bo2-8.c" /* bo2-8.c 順序表示的線性表(儲存結構由c2-1.h定義)的擴充套件操作(10個) */ // #include"bo2-1.c" /* bo2-1.c 順序表示的線性表(儲存結構由c2-1.h定義)的基本操作(12個) */ Status InitList(SqList *L) /* 演算法2.3 */ { /* 操作結果:構造一個空的順序線性表 */ (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!(*L).elem) exit(OVERFLOW); /* 儲存分配失敗 */ (*L).length=0; /* 空表長度為0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始儲存容量 */ return OK; } Status DestroyList(SqList *L) { /* 初始條件:順序線性表L已存在。操作結果:銷燬順序線性表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。操作結果:返回L中資料元素個數 */ 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) */ /* 操作結果:用e返回L中第i個數據元素的值 */ 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()是資料元素判定函式(滿足為1,否則為0) */ /* 操作結果:返回L中第1個與e滿足關係compare()的資料元素的位序。 */ /* 若這樣的資料元素不存在,則返回值為0。演算法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個元素的儲存位置 */ 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 */ /* 操作結果:若cur_e是L的資料元素,且不是第一個,則用pre_e返回它的前驅, */ /* 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 */ /* 操作結果:若cur_e是L的資料元素,且不是最後一個,則用next_e返回它的後繼, */ /* 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) /* 演算法2.4 */ { /* 初始條件:順序線性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)+1 */ /* 操作結果:在L中第i個位置之前插入新的資料元素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) /* 當前儲存空間已滿,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 儲存分配失敗 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加儲存容量 */ } q=(*L).elem+i-1; /* q為插入位置 */ for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p>=q;--p) /* 插入位置及之後的元素右移 */ *(p+1)=*p; *q=e; /* 插入e */ ++(*L).length; /* 表長增1 */ return OK; } Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) /* 演算法2.5 */ { /* 初始條件:順序線性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作結果:刪除L的第i個數據元素,並用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) /* 被刪除元素之後的元素左移 */ *(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 */ /* 操作結果:依次對L的每個資料元素呼叫函式vi()。一旦vi()失敗,則操作失敗 */ /* vi()的形參加'&',表明可通過呼叫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; } void InsertAscend(SqList *L,ElemType e) { /* 初始條件:按非降序排列的順序線性表L已存在 */ /* 操作結果:在L中按非降序插入新的資料元素e,L的長度加1 */ ElemType *newbase,*p; int k; if((*L).length>=(*L).listsize) /* 當前儲存空間已滿,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 儲存分配失敗 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加儲存容量 */ } p=(*L).elem; for(k=1;k<=(*L).length;k++) if(e>*p) p++; else break; ListInsert(L,k,e); /* 函式在bo2-1.c中 */ } void InsertDescend(SqList *L,ElemType e) { /* 初始條件:按非升序排列的順序線性表L已存在 */ /* 操作結果:在L中按非升序插入新的資料元素e,L的長度加1 */ ElemType *newbase,*p; int k; if((*L).length>=(*L).listsize) /* 當前儲存空間已滿,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 儲存分配失敗 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加儲存容量 */ } p=(*L).elem; for(k=1;k<=(*L).length;k++) if(e<*p) p++; else break; ListInsert(L,k,e); /* 函式在bo2-1.c中 */ } Status HeadInsert(SqList *L,ElemType e) { /* 初始條件:順序線性表L已存在。操作結果:在L的頭部插入新的資料元素e,L的長度加1 */ ElemType *p,*q,*newbase; if((*L).length>=(*L).listsize) { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); (*L).elem=newbase; (*L).listsize+=LISTINCREMENT; } q=(*L).elem; for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p>=q;--p) *(p+1)=*p; *q=e; (*L).length++; return OK; } Status EndInsert(SqList *L,ElemType e) { /* 初始條件:順序線性表L已存在。操作結果:在L的尾部插入新的資料元素e,L的長度加1 */ ElemType *q,*newbase; if((*L).length>=(*L).listsize) /* 當前儲存空間已滿,增加分配 */ { newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 儲存分配失敗 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加儲存容量 */ } q=(*L).elem+(*L).length; /* q為插入位置 */ *q=e; (*L).length++; return OK; } Status DeleteFirst(SqList *L,ElemType *e) { /* 初始條件:順序線性表L已存在,且有不少於1個元素 */ /* 操作結果:刪除L的第一個資料元素,並由e返回其值,L的長度減1 */ ElemType *p,*q; if(ListEmpty(*L)) /* 空表無法刪除 */ return ERROR; p=(*L).elem; /* p指向第一個元素 */ *e=*p; q=(*L).elem+(*L).length-1; /* q指向最後一個元素 */ for(++p;p<=q;++p) *(p-1)=*p; /* 從第2個元素起,所有元素向前移動一個位置 */ (*L).length--; /* 當前長度減1 */ return OK; } Status DeleteTail(SqList *L,ElemType *e) { /* 初始條件:順序線性表L已存在,且有不少於1個元素 */ /* 操作結果:刪除L的最後一個數據元素,並用e返回其值,L的長度減1 */ ElemType *p; if(!(*L).length) /* 空表 */ return ERROR; p=(*L).elem+(*L).length-1; /* 最後一個數據元素的位置 */ *e=*p; /* 被刪除元素的值賦給e */ (*L).length--; /* 表長減1 */ return OK; } Status DeleteElem(SqList *L,ElemType e) { /* 刪除表中值為e的元素,並返回TRUE;如無此元素,則返回FALSE */ int i=0,j; while(i<(*L).length&&e!=*((*L).elem+i)) i++; if(i==(*L).length) /* 沒找到 */ return FALSE; else { for(j=i;j<(*L).length;j++) *((*L).elem+j)=*((*L).elem+j+1); /* 後面的元素依次前移 */ (*L).length--; /* 當前長度減1 */ return TRUE; } } Status ReplaceElem(SqList L,int i,ElemType e) { /* 用e取代表L中第i個元素的值 */ if(i<1||i>L.length) /* i值不合法 */ exit(ERROR); *(L.elem+i-1)=e; return OK; } Status CreatAscend(SqList *L,int n) { /* 按非降序建立n個元素的線性表 */ int i,j; ElemType e; InitList(L); printf("請輸入%d個元素:\n",n); scanf("%d",&e); ListInsert(L,1,e); /* 在空表中插入第1個元素 */ for(i=1;i<n;i++) { scanf("%d",&e); for(j=0;j<(*L).length;j++) if(e<=*((*L).elem+j)) break; ListInsert(L,j+1,e); /* 插於表中 */ } return TRUE; } Status CreatDescend(SqList *L,int n) { /* 按非升序建立n個元素的線性表 */ int i,j; ElemType e; InitList(L); printf("請輸入%d個元素:\n",n); scanf("%d",&e); ListInsert(L,1,e); /* 在空表中插入第1個元素 */ for(i=1;i<n;i++) { scanf("%d",&e); for(j=0;j<(*L).length;j++) if(e>=*((*L).elem+j)) break; ListInsert(L,j+1,e); /* 插於表中 */ } return TRUE; } void visit(ElemType *c) /* ListTraverse()呼叫的函式(型別要一致) */ { printf("%d ",*c); } int main() { SqList L; ElemType d,e; Status i; int n; printf("按非降序建立n個元素的線性表L,請輸入元素個數n: "); scanf("%d",&n); CreatAscend(&L,n); printf("依次輸出L的元素:"); ListTraverse(L,visit); InsertAscend(&L,10); /* 按非降序插入元素10 */ printf("按非降序插入元素10後,線性表L為:"); ListTraverse(L,visit); HeadInsert(&L,12); /* 在L的頭部插入12 */ EndInsert(&L,9); /* 在L的尾部插入9 */ printf("在L的頭部插入12,尾部插入9後,線性表L為:"); ListTraverse(L,visit); printf("請輸入要刪除的元素的值: "); scanf("%d",&e); i=DeleteElem(&L,e); if(i) printf("成功刪除%d\n",e); else printf("不存在元素%d!\n",e); printf("線性表L為:"); ListTraverse(L,visit); printf("請輸入要取代的元素的序號 元素的新值: "); scanf("%d%d",&n,&e); ReplaceElem(L,n,e); printf("線性表L為:"); ListTraverse(L,visit); DestroyList(&L); printf("銷燬L後,按非升序重新建立n個元素的線性表L,請輸入元素個數n(>2): "); scanf("%d",&n); CreatDescend(&L,n); printf("依次輸出L的元素:"); ListTraverse(L,visit); InsertDescend(&L,10); /* 按非升序插入元素10 */ printf("按非升序插入元素10後,線性表L為:"); ListTraverse(L,visit); printf("請輸入要刪除的元素的值: "); scanf("%d",&e); i=DeleteElem(&L,e); if(i) printf("成功刪除%d\n",e); else printf("不存在元素%d!\n",e); printf("線性表L為:"); ListTraverse(L,visit); DeleteFirst(&L,&e); DeleteTail(&L,&d); printf("刪除表頭元素%d和表尾元素%d後,線性表L為:\n",e,d); ListTraverse(L,visit); }