嚴蔚敏版資料結構課本程式碼——演算法2.1
阿新 • • 發佈:2019-02-06
/* 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);
}