《数据结构与算法》——线性表之顺序表（SqList）总结

从前天开始着手复习线性表部分，整了3个下午才用C++对顺序表的部分内容进行了成功实现，下面就简单进行以下总结。

《数据结构与算法》——线性表之顺序表总结

定义

class SqList

方法实现

错误

难点

参考文献

定义

线性表：具有线性存储结构的抽象数据类型，它是由n个数据元素组成的有限序列。其中数据元素可以是很多种，int、string、char甚至是自定义类型。

课本上还有个定义是说其他几个名词的关系：若干数据项组成了一条记录（数据元素），含有大量记录的线性表被称为文件。

在书上对抽象数据类型的线性表定义如下图：

线性表分为顺序表和链表，在本文中将对线性表中的顺序表以C++语言的方式，构建SqList类，并对其类方法进行实现。

class SqList

class SqList {private:T *data=NULL;//设置成动态的 int len,Max;int step;public:SqList(int Max , T t );//{//构造函数, int step = 50 void InitList(int Max , T t);//初始化 int length();int LocateElem(T elem);//按值查找T GetElem(int i); //按位查找void ListtInsert(int i ,T elem);void ListDelete(T elem);//删除元素void PrintList(); bool Empty();void DestroyList();void MergeList(SqList lb);//合并两个表，有序 ~ SqList();//析构函数
};

方法实现

/*编译环境：
win10专业版
DEV C++ 5.11
TDM-GCC 4.9.2 64bit
*/#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
#define STEP 50
#define OVERFLOW 0template <typename T >
class SqList {private:T *data=NULL;//设置成动态的 int len,Max;int step;public:SqList(int Max , T t );//{//构造函数, int step = 50 void InitList(int Max , T t);//初始化 int length();int LocateElem(T elem);//按值查找T GetElem(int i); //按位查找void ListtInsert(int i ,T elem);void ListDelete(T elem);//删除元素void PrintList(); bool Empty();void DestroyList();void MergeList(SqList lb);//合并两个表，有序 ~ SqList();//析构函数
};template <typename T > SqList<T>::SqList(int Max , T t){//构造函数, int step = 50/** 初始化最大容量，元素类型&错误标记，步长 */T *tt = (T*)malloc(sizeof(T)*Max);if(!tt){cout<<"空间分配失败"<<endl; exit(OVERFLOW);//空间分配失败 }this->data  = tt;this->data[0] = t;this->Max  =  Max;this->len  =  0;this->step =  STEP;
}template <typename T> void SqList<T>::InitList(int Max , T t){//初始化 SqList(Max , t);
}template <typename T>
int  SqList<T>::length(){//返回顺序表长度 return len;
}template <typename T>
int  SqList<T>::LocateElem(T elem){//按值查找int i = 0;for( ; i<=this->len && data[i]!= elem;i++);if( i <= this->len)return i;return 0;//无此值 }template <typename T>
T    SqList<T>::GetElem(int i){ //按位查找if(i<=this->len && i>0 )return data[i];return data[0];
}template <typename T>
void SqList<T>::ListtInsert(int i ,T elem){//按位插值 if (i==0||i>=this->len+2)return ;if(this->len >= this->Max) {//重新分配内存块 T * Temp = (T *) realloc(this->data, sizeof(T)*(this->Max + this->step));if (Temp == NULL)// {exit(OVERFLOW);//<<"The memory relloced failed!"<<endl; //}this->data = Temp;this->Max = this->Max + this->step;}this->len ++;//长度增加 int j = this->len ;for( ; j>i ;j--){this->data[j] = this->data[j-1];}this->data[j] = elem;
} template <typename T>
void SqList<T>::ListDelete(T elem){//删除元素int i=0;while(i<len && this->data[++i]!=elem);if(i==len&&this->data[i]!=elem)return ; else{while(i<len){this->data[i] = this->data[i+1];i++;}this->len--;}
}template <typename T>
void SqList<T>::PrintList(){//输出顺序表 cout<<"[";if(len==0)cout<<" ";else{for(int i = 1 ; i < len ;i++){cout<<this->data[i]<<" ";}cout<<this->data[len];}cout<<"]"<<endl;
}template <typename T>
bool SqList<T>::Empty(){//判空 if(this->len==0)return 1;else return 0;
}template <typename T>
void SqList<T>::DestroyList(){//销毁顺序表 len=0;free(this->data); this->data = NULL;
}template <typename T>
void SqList<T>::MergeList(SqList<T> lb){//合并两个顺序表/**分为两种情况，有序和无序，无序直接合并，有序则按序合并 */int i=0,j=0;bool flag = 1; while(((++i)<this->len) && (this->data[i] <= this->data[i+1]) );//判断当前字符串是否有序 if((i <= this->len) && (this->data[this->len] < this->data[this->len-1]) )//无序 flag = 0 ;else{while(((++j) < lb.len) && (lb.data[j] <= lb.data[j+1]) );//判断合并字符串是否有序 if((j == lb.len)  && (lb.data[j] >= lb.data[j-1]) )//有序 flag = 1 ;//有序elseflag = 0 ; //无序 }if(flag){//有序T * Temp = (T *) malloc(sizeof(T)*(this->Max));int len = this->len,j=1,k=1,l=1;if (!Temp)exit(OVERFLOW);while(j<=len)//辅助数组 Temp[j]= this->data[j++];if(this->Max < this->len + lb.len ){//空间不足 //对A扩充空间 T *tem = (T*) realloc(this->data, sizeof(T)*(this->Max + lb.Max));if (!tem)//exit(OVERFLOW);this->data = tem ;flag=0; }elseflag = 1;//比较大小合并 j = 1;while(j<=len && k<=lb.len)if(Temp[j] <= lb.data[k])this->data[l++] = Temp[j++];elsethis->data[l++] = lb.data[k++];while(j<=len) this->data[l++] = Temp[j++];while(k<=lb.len) this->data[l++] = lb.data[k++];}else{//无序T * Temp = (T*) realloc(this->data, sizeof(T)*(this->Max + lb.Max));lb.PrintList(); if (!Temp)exit(OVERFLOW);this->data = Temp;j=1;while(j<=lb.len){this->data[len+j] = lb.data[j++];}} this->Max = flag?this->Max :this->Max + lb.Max;this->len = this->len + lb.len;
} template <typename T>
SqList<T>::~SqList(){//析构 len=0;free(this->data); this->data = NULL;
}int main() {SqList<int> l(50,-1);cout<<"初始化："; l.PrintList();l.ListtInsert(1,6);cout<<"在第1位插入6：";l.PrintList();l.ListtInsert(2,8);cout<<"在第2位插入8：";l.PrintList();l.ListtInsert(2,7);cout<<"在第2位插入7：";l.PrintList();l.ListtInsert(4,9);l.ListtInsert(1,5);l.ListtInsert(1,4);l.ListtInsert(1,3);l.ListtInsert(1,2);l.ListtInsert(1,1);cout<<"在插入很多数据后：";l.PrintList();cout<<"当前表长度为："<<l.length()<<endl; l.ListDelete(4);cout<<"删除元素4："; l.PrintList();cout<<"查询第6个元素是："<<l.GetElem(6)<<endl;cout<<"查询元素6的位置为："<<l.LocateElem(6)<<endl;//新建一个顺序表SqList<int> l2(50,-1);l2.ListtInsert(1,6);l2.ListtInsert(1,5);l2.ListtInsert(1,4);l2.ListtInsert(1,3);l2.ListtInsert(1,2);l2.ListtInsert(1,1);cout<<"l2有序初始化："; l2.PrintList();l.MergeList(l2);cout<<"l与l2合并结果："; l.PrintList();//新建一个顺序表SqList<int> l3(50,-1);l3.ListtInsert(1,9);l3.ListtInsert(1,8);l3.ListtInsert(1,5);l3.ListtInsert(1,7);l3.ListtInsert(1,4);l3.ListtInsert(1,2);cout<<"l3无序初始化："; l3.PrintList();l.MergeList(l3);cout<<"l与l3合并结果："; l.PrintList();l3.DestroyList();cout<<"销毁l3："; l3.PrintList();return 0;
}

错误

在代码实现的过程中，采用了模板类+外联函数的方式，主要是为了达到C++和数据结构同时复习的目的。但在过程中以下代码总是报错：

template <typename T , int step=50 >
class SqList {private:T *data=NULL;//设置成动态的 int len,Max;int step;public:SqList(int Max , T t );//{//构造函数, int step = 50 ......};
template <typename T,int step = 50  > SqList<T>::SqList(int Max , T t){//构造函数, int step = 50T *tt = (T*)malloc(sizeof(T)*Max);if(!tt){cout<<"空间分配失败"<<endl; exit(OVERFLOW);//空间分配失败 }this->data = tt;this->data[0] = t;this->Max  =  Max;this->len  =  0;this->step =  step;
}
//错误：
/* [Error] invalid use of incomplete type 'class SqList<T>'
*[Error] declaration of 'class SqList<T>'
*原因？
*/

将其改为内联函数错误便消失，但是就想用外联函数，找原因也不知个所以然，所以就将其中的默认参数给删掉了，解决了问题。如下：

template <typename T >
class SqList {private:T *data=NULL;//设置成动态的 int len,Max;int step;public:SqList(int Max , T t );//{//构造函数, int step = 50 ......};template <typename T> SqList<T>::SqList(int Max , T t){//构造函数, int step = 50T *tt = (T*)malloc(sizeof(T)*Max);if(!tt){cout<<"空间分配失败"<<endl; exit(OVERFLOW);//空间分配失败 }this->data    = tt;this->data[0] = t;this->Max  =  Max;this->len  =  0;this->step =  STEP;//宏定义STEP
}

难点

对于“数据结构”这一部分学习的难点，我认为一是对实际问题进行抽象化处理，二是对数据结构实现时的不熟练，这部分应归结于语言和编程能力的不足。

参考文献

严蔚敏，吴伟民. 数据结构（C语言版）[M]. 北京：清华大学出版社，2013.

如有错误，还请朋友不吝指正。