educoder数据结构与算法 线性表 第1关:实现一个顺序存储的线性表
任务描述
本关任务:实现 step1/Seqlist.cpp 中的SL_InsAt
、SL_DelAt
和SL_DelValue
三个操作函数,以实现线性表中数据的插入、删除与查找等功能。
相关知识
线性表是最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构。线性表结构中,数据元素之间通过一对一首尾相接的方式连接起来。具体实现时,线性表可以采用不同的存储策略。下面给出了一种基于顺序存储的线性表实现方案:
该方案将线性表存储在一片连续空间里,并通过data
、len
和max
三个属性元素。组织成为一个结构:
data
: 给出线性表存储空间的起始地址;max
: 指明线性表存储空间最多可存储的数据元素个数;len
: 当前线性表里的数据元素个数。
为了讨论简化,我们假设每个数据元素是一个整数:
typedef int T; // 数据元素的数据类型
该线性表的结构定义如下:
struct SeqList{
T* data; // 数据元素存储空间的开始地址
int len; // 线性表的当前长度
int max; // 线性表的最大长度
};
以上示意图中的slist
是指向该结构的一个指针,只要给定slist
指针,就可对线性表进行操作。
对数据元素进行操作处理是一个数据结构的重要组成部分。线性表涉及的主要操作如下:
创建线性表:创建一个最多可存储
max
个数据元素的顺序存储的线性表,并将其初始状态设置为len=0
。该操作函数具体定义如下,其返回值为slist
:SeqList* SL_Create(int max)
释放线性表存储空间:释放
slist->data
所指向的用于存储线性表数据元素的存储空间。该操作函数具体定义如下:void SL_Free(SeqList* slist)
置空线性表:将当前线性表变为一个空表,实现方法是将
slist->len
设置为0
。该操作函数具体定义如下:void SL_MakeEmpty(SeqList* slist)
获取线性表当前长度:获取并返回线性表的当前长度
slist->len
。该操作函数具体定义如下:int SL_Length(SeqList* slist)
判断线性表是否为空:若当前线性表是空表,则返回
false
,否则返回true
。该操作函数具体定义如下:BOOL SL_IsEmpty(SeqList* slist)
判断线性表是否已满:若线性表达到最大长度,则返回
true
,否则返回false
。该操作函数具体定义如下:BOOL SL_IsFull(SeqList* slist)
返回线性表第
i
个数据元素:返回线性表的第i
个数据元素slist->data[i]
。该操作函数具体定义如下:T SL_GetAt(SeqList* slist, int i)
修改线性表第
i
个数据元素: 将线性表的第i
个数据元素的值修改为x
。该操作函数具体定义如下:void SL_SetAt(SeqList* slist, int i, T x)
在线性表位置
i
插入数据元素x
: 将x
插入slist->data[i]
之前。若插入失败(i>slist->len
或i<0
时,无法插入),返回false
,否则返回true
。该操作函数具体定义如下:BOOL SL_InsAt(SeqList* slist, int i, T x)
删除线性表位置
i
处的数据元素: 删除线性表的i
号数据元素。输入参数i
范围应在[0,slist->len-1]
内,否则会产生不能预料的异常或错误。返回被删除的数据元素的值。该操作函数具体定义如下:T SL_DelAt(SeqList* slist, int i)
查找线性表中第一个值为
x
的数据元素的位置: 找到线性表中第一个值为x
的数据元素的编号。返回值-1
表示没有找到,返回值>=0
表示该元素位置。该操作函数具体定义如下:int SL_FindValue(SeqList* slist, T x)
删除线性表中第一个值为
x
的数据元素: 删除第一个值为x
的数据元素,返回该数据元素的编号。如果不存在值为x
的数据元素,则返回-1
。该操作函数具体定义如下:int SL_DelValue(SeqList* slist, T x)
打印线性表: 打印整个线性表。该操作函数具体定义如下:
void SL_Print(SeqList* slist)
编程要求
本关任务是实现 step1/Seqlist.cpp 中的SL_InsAt
、SL_DelAt
和SL_DelValue
三个操作函数,以实现线性表中数据的插入、删除与查找等功能。具体要求如下:
SL_InsAT
: 在顺序表的位置i
插入结点x
,即插入d[i]
之前,i
的有效范围[0,slist->len]
;SL_DelAt
:删除顺序表slist
的第i
号结点,i
的有效范围应在[0,slist->len)
内,否则会产生异常或错误。返回被删除的数据元素的值;SL_DelValue
:删除第一个值为x
的结点,存在值为x
的结点则返回结点编号,未找到返回-1
;输入输出格式请参见后续测试样例。
注意:本关必读中提及的其他操作已经由平台实现,你在实现本关任务的三个操作函数时,在函数体内可调用其他操作。`
本关涉及的代码文件 Seqlist.cpp 中的 3 个操作函数的代码框架如下:
bool SL_InsAt(SeqList* slist, int i, T x)
// 在顺序表的位置i插入结点x, 插入在d[i]之前。i的有效范围[0,slist->len]
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
T SL_DelAt(SeqList* slist, int i)
// 删除顺序表slist的第i号结点(i的有效范围应在[0,slist->len)内,否则会产生异常或错误)。返回被删除的数据元素的值。
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
int SL_DelValue(SeqList* slist, T x)
// 删除第一个值为x的结点。存在值为x的结点则返回结点编号, 未找到则返回-1
{
// 请在这里补充代码,完成本关任务
/********** Begin *********/
/********** End **********/
}
测试说明
本关的测试文件是 step1/Main.cpp ,负责对实现的代码进行测试。具体代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "SeqList.h"
#pragma warning(disable:4996)
void main()
{
//设置线性表最多可存储的元素个数max
int max=100;
//创建一个长度为max的空线性表
SeqList* slist=SL_Create(max);
//声明并读入线性表当前长度n
int n;
scanf("%d", &n);
int i;
int item;
//循环读入n个整数,并存入到线性表中
for (i=0; i<n; i++){
scanf("%d", &item);
SL_InsAt(slist, i, item);
}
//读入一个整数idel,并将线性表中位置idel处的数据元素删除
int idel;
scanf("%d", &idel);
SL_DelAt(slist, idel);
//读入一个整数整itemdel,并将线性表中第一次出现该值的数据元素删除
int itemdel;
scanf("%d", &itemdel);
SL_DelValue(slist, itemdel);
SL_Print(slist);
//释放线性表空间
SL_Free(slist);
}
注意:step1/Main.cpp的代码不能被修改。
以下是平台对 step1/Main.cpp 的测试样例:
样例输入:
5 //输入线性表的长度
8 9 12 33 45 //依次输入线性表的数据元素
2 //删除线性表的2号数据元素
33 //删除值为33的数据元素
样例输出 8 9 45
//输出当前线性表的数据元素
开始你的任务吧,祝你成功!
// 顺序表操作实现文件
//
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "Seqlist.h"SeqList* SL_Create(int maxlen)
// 创建一个顺序表。
// 与SqLst_Free()配对。
{SeqList* slist=(SeqList*)malloc(sizeof(SeqList));slist->data = (T*)malloc(sizeof(T)*maxlen);slist->max=maxlen;slist->len=0;return slist;
}void SL_Free(SeqList* slist)
// 释放/删除 顺序表。
// 与SqLst_Create()配对。
{free(slist->data);free(slist);
}void SL_MakeEmpty(SeqList* slist)
// 置为空表。
{slist->len=0;
}int SL_Length(SeqList* slist)
// 获取长度。
{return slist->len;
}bool SL_IsEmpty(SeqList* slist)
// 判断顺序表是否空。
{return 0==slist->len;
}bool SL_IsFull(SeqList* slist)
// 判断顺序表是否满。
{return slist->len==slist->max;
}T SL_GetAt(SeqList* slist, int i)
// 获取顺序表slist的第i号结点数据。
// 返回第i号结点的值。
{if(i<0||i>=slist->len) {printf("SL_GetAt(): location error when reading elements of the slist!\n"); SL_Free(slist);exit(0);}else return slist->data[i];
}void SL_SetAt(SeqList* slist, int i, T x)
// 设置第i号结点的值(对第i号结点的数据进行写)。
{if(i<0||i>=slist->len) {printf("SL_SetAt(): location error when setting elements of the slist!\n"); SL_Free(slist);exit(0);}else slist->data[i]=x;
}bool SL_InsAt(SeqList* slist, int i, T x)
// 在顺序表的位置i插入结点x, 插入d[i]之前。
// i 的有效范围[0,plist->len]。
{// 请在下面的Begin-End之间补充代码,插入结点。/********** Begin *********/int j;if((i<0)||(i>slist->len)) return false;if(slist->len==slist->max) return false;for(j=i+1;j<slist->len;j++)slist[j]=slist[j-1];slist->data[i]=x;slist->len++;return true;/********** End **********/
}T SL_DelAt(SeqList* slist, int i)
// 删除顺序表plist的第i号结点。
// i的有效范围应在[0,plist->len)内,否则会产生异常或错误。
// 返回被删除的数据元素的值。
{// 在下面的Begin-End之间补充代码,删除第i号结点。/********** Begin *********/int j;if((i<0)||(i>slist->len)) return false;T t=slist->data[i];for(j=i;j<slist->len-1;j++)slist->data[j]=slist->data[j+1];slist->len--;return t;/********** End **********/
}int SL_FindValue(SeqList* slist, T x)
// 在顺序表表中查找第一个值为x的结点,返回结点的编号。
// 返回值大于等于0时表示找到值为x的结点的编号,-1表示没有找到。
{int i=0;while(i<slist->len && slist->data[i]!=x) i++;if (i<slist->len) return i;else return -1;
}int SL_DelValue(SeqList* slist, T x)
// 删除第一个值为x的结点。
// 存在值为x的结点则返回结点编号, 未找到返回-1。
{// 在下面的Begin-End之间补充代码,删除第一个值为 x 的结点。/********** Begin *********/int j=SL_FindValue(slist,x);if(j!=-1){SL_DelAt(slist,j);}return j;
}/********** End **********/void SL_Print(SeqList* slist)
// 打印整个顺序表。
{if (slist->len==0) {printf("The slist is empty.\n"); return;}//printf("The slist contains: ");for (int i=0; i<slist->len; i++) {printf("%d ", slist->data[i]);}printf("\n"); }
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