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C、C++线性表基本操作的详细介绍

时间：2022-01-12 08:50:36 | 栏目：C代码 | 点击：次

前言

线性表包括两部分顺序表和链表，是数据结构的基础，在此主要就算法进行分析和总结，作为记忆了解，未做具体实现。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、顺序表

#define LISST_INIT_SIZE 100
#define LISTINCREMENT 10
#define OK 0
#define OVERFLOW 1
typedef int ElemType;
typedef int Status;

1、定义

typedef struct{
			int* elem; //定义存储基地址
			int length; //当前顺序表长度
			int listsize; //当前分配的大小
			}SqList;

2、初始化构建

Status InitList_Sq(SqList &l){
	L.elem =(ElemType *)malloc(LISST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
	if(!L.elem)
	exit(OVERFLOW);
	L.length=0;
	L.listsize=LISST_INIT_SIZE;
	return OK;

3、插入操作

在第i的位置插入元素e

1、算法解释

  1. 检查i的合法性
  2. 检查储存空间
  3. 标记插入位置
  4. 将插入位置后面的元素依次向下移动一位（注意从后往前依次移动，以移动位置小于插入位置结束循环）

2、算法实现

Status LIstInsert_Sq(Sqlist &L,int i, ElemType e){
SqList *newbase,*p,*q;
	//在第i个位子插入元素e
	if(i<1||i>L.length+1)
	return ERROR;
	//分配存储空间
	if(L.length>L.listsize){
		newbase=(ElemType *)realloc(l.elem,		(Listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ELemType);
	if(!newbase)
	exit(OVERFLOW);
	L.elem=newbase;
	L.listsize+=LISTINCREMENT;
	}
//记录插入位置
	q=&L.elem[i-1];
	for(p=L.elem[length-1];q<=p;p--)
	{
		*(p+1)=*p
	}
	*p=e;
	L.length++;//更新表长
	return OK;
}

4、删除操作

在第i的位置插入元素e

1、算法解释

  1. 检查i的合法性
  2. 记录删除的位子
  3. 找到删除元素并赋值给e
  4. 被删除元素后面的元素都想上移动一位（找到表尾元素，以移动位子地址大于表尾地址结束循环）

2、算法实现

Status LIstDelete_Sq(Sqlist &L,int i, ElemType &e){
SqList *p,*q;
	//在第i个位子删除元素
	if(i<1||i>L.length+1)
	return ERROR;
//记录删除位置
	p=&L.elem[i-1];
	e=*p;
	//表尾元素
	q=&L.elem[L.length-1];
	for(++p;p<=q;p++)
	{
		*(p-1)=*p;
	}
	L.length--;//更新表长
	return OK;
}

5、合并操作

已知La和Lb的元素按照非递减的顺序排列归并为Lc也为按值非递减排列

1、算法解释

  1. 记录La、Lb的操作地址
  2. 计算Lc的长度并为其分配空间
  3. 记录La、Lb的表尾位置
  4. 合并-比较两个表的元素，值较小的存入Lc（注意：以任意一表完全存入Lc结束循环）
  5. 检查La、Lb是否还有剩余元素，如果有剩余依次存入Lc

2、算法实现

void MergeList_Sq(SqList La,SqList Lb,SqList &Lc){
//分别记录La、Lb的当前操作地址
SqList *pa,*pb,*pc,*pa_last,*pb_last;
pa=La.elem;
pb=Lb.elem;
Lc.listsize=La.length+Lb.length;
pc=Lc.elem=(ElemType *)mallod(Lc.listsize*sizeof(ElemType);
if(!pc){
		exit(OVERFLOW);//分配失败
		}
		//记录顺序表尾的地址
pa_last=La.elem+La.length-1;
pb_last=Lb.elem+Lb.length-1;
while(pa<pa_last&&pb<pb_last){
	if(*pa<*pb)
	{
	 //*pc++=*pa++;
		*pc=*pa
		pc++;
		pa++;
	}
	else
	{
	//*pc++=*pb++;
		*pc=*pb;
		pc++;
		pb++;
	}
	while(pa<pa_last)
	{
		*pc++=*pa++;
	}
	while(pb<pb_last)
	{
		*pc++=*pb++;
	}
}

二、链表

#define OK 0
#define OVERFLOW 1
typedef int ElemType;
typedef int Status;

1.单链表

1、定义

typedef int ElemType;
typedef struct LNode{
	ElemType date;
	struct LNode *next;
	}LNode,*LinkList;

2、插入

在带头结点L中的第i个位置之前插入e

1、算法解释

  1. 找到第i-1个结点记录为P
  2. 判断是否找到该结点
  3. 生成新结点S赋值进行插入L中

2、算法实现

status ListInsert(LinkList &l,int i;ElemType e){
	LinkList p=L,S;
	int j=0;
	while(p&&j<i-1){
	p=p->next;
	j++;
	}
	if(!p||j>i-1)
	return ERROR;
	//生成新节点
	S=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
	S->date=e;
	S->next=p->next;
	p->next=S;
	return OK;
	}

3、删除

在带头结点的单链表L中删除第i个元素，并返回e

1、算法解释

  1. 记录头结点的位置
  2. 寻找第i个结点，并用p记录其前驱
  3. 检查删除位置的合理性
  4. 记录第i个结点，取其值赋值给e
  5. 将第i-1个结点指向i+1
  6. 释放第i个结点

2、算法实现

status ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){
LinkList p=L,q;
int j=0;
while(p->next&&j<i-1){
	p=p->next;
	j++;
}
if(!(p-next)||j>i-1)
return ERROR;
	q=p->next;
	p->next=q->next;
	e=q->date;
	free(q);
return OK;

4、查找

代码如下（示例）：找到第i个位置的元素，并赋值给e

1、算法解释

2、算法实现

status GetElem_L(LinkList L,int i,ElemType &e){
	LinkList p;
	int j=1;
	p=L->next;
	
	while(p&&j<i）{
		p=p->next;
		j++;
		}
	if(!p||j>i)
		return ERROR;
	e=p->data;
	return OK;
	}

5、合并有序链表

已知La、Lb按值非递减 Lc也是按值非递减（带头结点）

1、算法解释

  1. 更新Pa、Pb、Pc的初始化位置都指向第一个结点
  2. 以Pa、Pb都非空为条件，比较其存储数据，较小的连接在Lc上，更新Pc和Pa（Pb）
  3. 插入剩余结点
  4. 释放未使用的空头结点

2、算法实现

void MergeList_L(LinkList &La,LinkList &Lb,LinkList &Lc){
//记录结点
LinkList Pa,Pb,Pc;
Pa=La->next;
Pb=Lb->next;
Pc=Lc=La;
while(Pa&&Pb){

if(Pa->data<=Pb->data){
	Pc->next=Pa;
	Pc++;
	Pa++;
	}
else{
	Pc->next=Pb;
	Pc++;
	Pb++;
	}
}
Pc->next=pa? Pa:Pb;
free(Lb);
}

6、创建链表

输入n个元素的值，建立带头结点的单链表L

1、逆位序（头插法）

算法思路

  1. 创建头结点
  2. 循环插入结点
  3. 将新结点插入表头的后面
  4. 更新表头的next ##### 算法实现

算法实现

void GreateList_L(LinkList &L,int n){
//建立头结点
LinkList L,P;
L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
L->next=NULL;
for(i=0;i<n;i++){
	P=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
	scanf("%d",&P->data);//以整型为例
	P->next=L->next;
	L->next=P;
	}
}

2、顺位序（尾插法）

算法思路

  1. 创建头结点
  2. 循环插入结点
  3. 将新结点插入表尾
  4. 记录表尾位置并更新

算法实现

void GreateList_L(LinkList &L,int n){
//建立头结点
LinkList L,P;
L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
L->next=NULL;
Q=L;
for(i=0;i<n;i++){
	P=(LinkList)malloc(sizeof(LNode);
	scanf("%d",&P->data);//以整型为例
	Q->next=P
	Q=P;
	}
	q->next=NULL;
}

2.循环链表

与单链表类似，只是表尾结点的next指向了头结点，循环条件为是否等于表头元素，不再具体叙述！

3.双向链表

1、定义

//定义一个双向链表
typedef struct DuLNode{
	ELemType data;//数据元素
	struct DuLNode *prior;//前驱指针
	struct DuLNode *next;//后继指针
}DuLNode,*DuLinkList;

2、插入

在带头结点的双向循环链表L中的第i个结点（P）之前插入结点S的元素e

算法思路

  1. 检查i的合法性（1<=i<=表长+1）
  2. 插入

算法实现

S->data=e;//赋值
S-prior=p->prior；
P->prior->next=S;
S->next=P;
P->prior=S;

3、删除

在带头结点的双向循环链表L中删除第i个结点（P）并将其数据复制给元素e

算法思路

  1. 检查i的合法性（1<=i<=表长）
  2. 删除

算法实现

e=P->data;
q=P;
P->prior->next=P->next;
P->next->prior=P->prior;
free(q);//释放结点P

总结

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