2.4 线性表的顺序表示和实现

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
#define ElemType int
#define ERROR 1typedef struct
{ElemType *elem;int Length;
}SqList;void InitList(SqList *L)
{L->elem = (ElemType *)malloc(MAXSIZE * sizeof(ElemType));if(!L->elem){exit(ERROR);}L->Length = 0;return;
}void ListInsert(SqList *L, int i, ElemType e)
{printf("在第%d位插入%d\n\n", i, e);if(i<=0 || i > MAXSIZE){exit(ERROR);}if(L->Length == MAXSIZE){exit(ERROR);}for(int j=(L->Length) - 1;j >= i-1 ;j--){L->elem[j+1] = L->elem[j];}L->elem[i-1] = e;++ L->Length;return;
}void GetElem(SqList L, int i, ElemType *e)
{if(i<=0 || i > L.Length){exit(ERROR);}else *e = L.elem[i-1];return;
}int LocateElem(SqList L, ElemType e)
{for(int i=0;i<=L.Length;i++){if(L.elem[i] == e){return (i+1);}}return 0;
}void ListDelete(SqList *L, int i)
{printf("删除第%d位元素\n\n", i);if(i<=0 || i > L->Length){exit(ERROR);}for(int j=0;i<=L->Length - 1;j++){L->elem[j-1] = L->elem[j];}--L->Length;return;
}void DestroyList(SqList *L)
{if(L->elem){free(L->elem);L->Length = 0;printf("储存空间已释放\n\n");}return;
}void ShowList(SqList L)
{printf("线性表长度：%d\n", L.Length);if(L.Length > 0){printf("线性表为:");for(int i=0;i<L.Length;i++){printf("%d ", L.elem[i]);}printf("\n");}printf("\n");
}int main(void)
{SqList L;InitList(&L);ShowList(L);ListInsert(&L, 1, 4);ShowList(L);ListInsert(&L, 1, 3);ShowList(L);/*ElemType *e;e = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType));GetElem(L, 4, e);printf("现在线性表第%d元素为%d.\n", 4, *e);*/printf("%d是线性表第%d位元素\n\n", 4, LocateElem(L, 4));ListDelete(&L, 2);ShowList(L);DestroyList(&L);return 0;
}

2.5 线性表的链式表示和实现

单向链表

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
#define ElemType char
#define ERROR 1typedef struct LNode
{ElemType data;struct LNode *Next;
}LNode, *LinkList;void InitList(LinkList *L)
{*L = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));(*L)->Next = NULL;printf("初始化成功");return;
}void CreateList_H(LinkList *L, int n)
{*L = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));(*L)->Next = NULL;LinkList  p;for(int i = 0; i < n; i++){char temp;p = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));printf("请输入第%d个节点数据：", i+1);p->data = getchar();temp = getchar();p->Next = (*L)->Next;(*L)->Next = p;}return;
}void CreateList_R(LinkList *L, int n)
{*L = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));(*L)->Next = NULL;LinkList  p, r = *L;for(int i = 0; i < n; i++){char temp;p = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));printf("请输入第%d个节点数据：", i+1);p->data = getchar();temp = getchar();p->Next = NULL;r->Next = p;r = p;}return;
}void ListInsert(LinkList *L, int i, ElemType e)
{LinkList s, p = *L;int j = 0;while(p && (j<i-1)){p = p->Next;j++;}if(!p || j>i+1){exit(1);}s = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));s->data = e;s->Next = p->Next;p->Next = s;printf("在链表的第%d位置成功插入%c\n", i, e);return;
}void GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e)
{LinkList p = L->Next;int j = 1;while(p && j<i){p = p->Next;j++;}if(!p || j>i){exit(1);}*e = p->data;return;
}LNode *LocateElem(LinkList L, ElemType e)
{LinkList p = L->Next;//p指向首元结点int j = 1;while(p && p->data != e){j++;p = p->Next;}printf("%c在链表的%d号位置\n",e, j);return p;
}ElemType GetElem_V(LinkList L, int i)
{LinkList p = L->Next;int j = 1;while(p && j<i){p = p->Next;j++;}if(!p || j>i){exit(1);}return (p->data);
}void ListDelete(LinkList *L, int i)
{LinkList p = *L;int j = 1;while((p->Next) && (j<i-1))      //定位到第i号元素{p = p->Next;j++;}if(!p || j>i){exit(1);}LinkList q = p->Next;p->Next = q->Next;free(q);printf("链表的%d号位置已删除\n",j);return 0;
}int main(void)
{LinkList L, p;ElemType e;CreateList_R(&L, 4);GetElem(L, 1, &e);printf("第一个元素是%c\n", e);ListInsert(&L, 1, 'a');printf("第一个元素是%c\n", GetElem_V(L, 1));LocateElem(L, 'q');ListDelete(&L, 1);printf("第一个元素是%c\n", GetElem_V(L, 1));return 0;}

双向链表

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 100
#define ElemType char
#define ERROR 1typedef struct DuLNode
{ElemType data;struct DuLNode *prior;struct DuLNode *next;
}DuLNode, *DuLinkList;void CreateList_R(DuLinkList *L, int n)
{*L = (DuLNode *)malloc(sizeof(DuLNode));(*L)->next = NULL;(*L)->prior = NULL;DuLinkList  p, r = *L;for(int i = 0; i < n; i++){char temp;p = (DuLNode *)malloc(sizeof(DuLNode));printf("请输入第%d个节点数据：", i+1);p->data = getchar();temp = getchar();p->next = NULL;r->next = p;p->prior = r;r = p;}r->next = *L;return;
}void ListInsert(DuLinkList *L, int i, ElemType e)
{DuLinkList s, p = *L;int j = 0;while(p && (j<i-1)){p = p->next;j++;}if(!p || j>i+1){exit(1);}s = (DuLNode *)malloc(sizeof(DuLNode));s->data = e;s->next = p->next;p->next->prior = s;p->next = s;s->prior = p;printf("在链表的第%d位置成功插入%c\n", i, e);return;
}void ListDelete(DuLinkList *L, int i)
{DuLinkList p = *L;int j = 1;while((p->next) && (j<i-1))        //定位到第i-1号元素{p = p->next;j++;}if(!p || j>i){exit(1);}DuLinkList q = p->next;p->next = q->next;q->next->prior  = p;free(q);printf("链表的%d号位置已删除\n",j);return;}void ShowList(DuLinkList L)
{DuLinkList p = L->next;int i = 1;do{printf("第%d号节点元素是%c\n", i, p->data);p = p->next;i++;}while((p) != NULL);return;}

2.7线性表的应用

线性表的合并

void MergeList(SqList *LA, SqList LB)
{int m = (*LA).Length, n = LB.Length;ElemType e;for(int i = 1;i <= n; i++){GetElem(LB, i, &e);if(!LocateElem((*LA), e)){ListInsert(LA, ++m, e);}}return;
}

顺序有序表的合并

void MergeList_Sq(SqList LA, SqList LB, SqList *LC)
{LC->Length = LA.Length + LB.Length;LC->elem = (ElemType *)malloc(LC->Length * sizeof(ElemType));ElemType *pa = LA.elem, *pb = LB.elem, *pc = LC->elem;ElemType *pa_last = LA.elem + LA.Length - 1;ElemType *pb_last = LB.elem + LB.Length - 1;while((pa <= pa_last) && (pb <= pb_last)){if(*pa <= *pb){*pc++ = *pa++;       //建议写成pc = pa; pc++; pa++;程序是人的语言而不是机器的语言}else{*pc++ = *pb++;}}while(pa <= pa_last){*pc++ = *pa++;}while(pb <= pb_last){*pc++ = *pb++;}
}

顺序链表的归并

void MergeList_L(LinkList *LA, LinkList *LB, LinkList *LC)       //按序合并链表
{LinkList pa = (*LA)->Next;LinkList pb = (*LB)->Next;*LC = *LA;LinkList pc = (*LC);while(pa && pb){if(pa->data <= pb->data){pc->Next = pa;pc = pa;pa = pa->Next;}else{pc->Next = pb; pc = pb;pb = pb->Next;}}pc->Next = pa ? pa : pb;free(*LB);
}void MergeList_Test(void)
{printf("链表的归并测试\n\n");LinkList LA, LB, LC;CreateList_R(&LA, 3);ShowList(LA);CreateList_R(&LB, 4);ShowList(LB);MergeList_L(&LA, &LB, &LC);ShowList(LC);return;
}

2.8 案例分析与实现

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>typedef struct PNode
{float coef;        //系数int expn;           //指数struct PNode *next;
}PNode, *polynomial;//多项式的创建
void CreatePoly(polynomial *P, int n)
{*P = (PNode *)malloc(sizeof(PNode));(*P)->next = NULL;for(int i = 1;i <= n; i++){polynomial s;s = (PNode *)malloc(sizeof(PNode));printf("请输入第%d项多项式的系数和指数，用半角逗号隔开：", i);scanf("%f,%d", &(s->coef), &(s->expn));polynomial pre = *P;polynomial q = (*P)->next;while(q && q->expn<s->expn)        //定位到要插入的前一位{pre = q;q = q->next;}s->next = q;                 //插入pre->next = s;}
}void ShowPoly(polynomial P)
{polynomial pp = P->next;int i = 1;while(pp){printf("第%d项：系数为%.2f，指数为%d\n", i, pp->coef, pp->expn);pp = pp->next;i++;}return;
}void AddPolyn(polynomial *Pa, polynomial *Pb)
{polynomial p1 = (*Pa)->next;polynomial p2 = (*Pb)->next;polynomial p3 = Pa;while(p1 && p2){if(p1->expn == p2->expn)       //指数相同，做相加工作{float sum = p1->coef + p2->coef;if(sum)                     //若两系数之和不为0{p1->coef = sum;p3->next = p1;p1 = p1->next;polynomial r = p2;p2 = p2->next;free(r);}else{polynomial r = p1;p1 = p1->next;free(r);             r = p2;p2 = p2->next;free(r);}}else if(p1->expn < p2->expn){p3->next = p1;p3 = p1;p1 = p1->next;}else{p3->next = p2;p3 = p2;p2 = p2->next;}}p3->next = p1 ? p1 : p2;free(*Pb);
}int main(void)
{polynomial test1_P, test2_P;CreatePoly(&test1_P, 4);ShowPoly(test1_P);CreatePoly(&test2_P, 3);ShowPoly(test2_P);AddPolyn(&test1_P, &test2_P);ShowPoly(test1_P);return 0;
}

算法设计题

以下均在对应位置测试过

（1）

void MergeList_L(LinkList *LA, LinkList *LB, LinkList *LC)       //按序合并链表
{LinkList pa = (*LA)->Next;LinkList pb = (*LB)->Next;*LC = *LA;LinkList pc = (*LC);while(pa && pb){if(pa->data < pb->data){pc->Next = pa;pc = pa;pa = pa->Next;}else if(pa->data > pb->data){pc->Next = pb; pc = pb;pb = pb->Next;}else{pc->Next = pb; pc = pb;pb = pb->Next;LinkList r = pa;pa = pa->Next;free(r);}}pc->Next = pa ? pa : pb;free(*LB);
}

（2）

（3）

void InterList_L(LinkList *LA, LinkList *LB, LinkList *LC)       //求交集
{LinkList pa = (*LA)->Next;LinkList pb = (*LB)->Next;*LC = *LA;LinkList pc = (*LC);while(pa && pb){if(pa->data == pb->data)       //如果两链表值相等，储存在A中{pc->Next = pa;pc = pa;pa = pa->Next;LinkList r = pb;pb = pb->Next;free(r);}else{LinkList r = pa;pa = pa->Next;free(r);}}pc->Next = NULL;while(pb){LinkList r = pb;pb = pb->Next;free(r);}free(*LB);
}void InterList_Test(void)
{printf("链表的交集测试\n\n");LinkList LA, LB, LC;CreateList_R(&LA, 5);ShowList(LA);CreateList_R(&LB, 4);ShowList(LB);InterList_L(&LA, &LB, &LC);ShowList(LC);return;
}

（5）

按照大于d，小于d对长链表进行分解（之前我的链表是储存字符的，懒得改了）

void UnpackList(LinkList *LA, LinkList *LB, LinkList *LC)        //分解链表，以字母d为界
{LinkList pa = (*LA)->Next;LinkList pb = *LB, pc = *LC;while(pa){if(pa->data < 'd'){pb->Next = pa;pb = pa;pa = pa->Next;}else if(pa->data > 'd'){pc->Next = pa;pc = pa;pa = pa->Next;}else{LinkList r = pa;pa = pa->Next;free(r);}}pb->Next = NULL;pc->Next = NULL;free(*LA);
}void UnpackList_Test(void)
{printf("链表的分解测试\n\n");LinkList LA, LB, LC;CreateList_R(&LA, 10);ShowList(LA);InitList(&LB);InitList(&LC);UnpackList(&LA, &LB, &LC);ShowList(LB);ShowList(LC);return;
}

（10）

这个暂时还有点问题，时间复杂度好像不是O(n)，后面看情况再改。

void ListDelete_Item(SqList *L, ElemType e)
{int size = L->Length;for(int i = size - 1;i >= 0; i--){if(L->elem[i] == e){for(int j = i;j < L->Length; j++){L->elem[j] = L->elem[j + 1];}L->Length--;}}return;
}

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