线性表 (一) 线性表定义与线性表插入与删除
线性表
第一节 线性表定义
文字语言描述线性表:
像排队一样,具有线一样性质的结构
线性表(List):由多个数据元素组成的有限序列
数学语言描述线性表:
若将线性表记为(a1,…,ai-1,ai,ai+1,…an) ,则表中ai-1领先于ai,ai领先于ai+1,称ai-1是ai的直接前驱元素,ai+1是ai的直接后继元素。
图形语言描述
线性表特点:
- 是一个序列,先来后到;
- 元素存在多个,则第一个元素无前驱,而最后一个元素无后继,其他元素有且仅有一个前驱和后继;
- 线性表强调有限;
- 当元素个数n(n>=0)定义为线性表长度,当n=0时,称为空表;
第二节 抽象数据类型
介绍抽象数据类型之前先介绍数据类型的定义
数据类型:指一组性质相同的值得集合及定义在此集合上的一些操作的总称;
在c中数据类型分为两类:
- 原子类型:不可再分的数据类型,比如 整型,字符型。
- 结构类型:由若干个类型组合而成,是可以再分。比如 整形数组是由若干个整型数据组合而成。
抽象:抽取出事物具有的普遍性的本质。
对已有的数据类型进行抽象就有了抽象数据类型
抽象数据类型(Abstract Data Type , ADT):是指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作
描述抽象数据类型的标准格式
ADT (抽象数据类型名)
Data (数据元素之间逻辑关系的定义)
Operation (操作)
endADT
线性表的抽象数据类型定义
ADT 线性表(List)
Data
** 线性表的数据对象集合为{a1,a2,…,an},每个元素的类型均为DataType。其中,出第一个元素a1外,每一个元素有且只有一个直接前驱元素,除了最后一个元素an外,每一个元素有且只有一个直接后继元素。数据元素之间的关系是一对一的关系。**
Operation
InitList(*L):初始化操作,建立一个空的线性表L。
ListEmpty(L):判断线性表是否为空表,若线性表为空,返回true,否则返回false。
CleratList(*L):将线性表清空。
GetElem(L,i,*e):将线性表L中的第i个位置元素值返回给e。
LocateElem(L,e):在线性表L中查找与给定值e相等的元素,如果查找成功,返回该元素在在表中序号表示成功;否则返回0表示失败;
ListInsert(*L,i,e):在线性表L在线性表L中第i个位置插入新元素e。
ListDelete(*L,i,*e):删除线性表L中第i个元素位置,并用e返回其值。
ListLength(L):返回线性表L的元素个数。
endADT
对于不同的应用,线性表的基本操作是不同的,上述操作是最基本的,对于实际问题中涉及的关于线性表的更复杂的操作,完全可以用这些基本操作的组合来实现。
小例子:实现 集合A∪集合B
思路:
循环遍历集合B中每个元素,判断当前元素是否存在A中,若不存在则插入A即可。
综上分析,我们需要用到的操作有:
- ListLength(L)
- GetElem(L,i,*e)
- LocateElem(L,e)
- ListInsert(*L,i,e)
// La代表集合A Lb代表集合B
void unionL(List *La,lisr Lb)
{//因为要返回集合A所以传入指针类型int La_len,Lb_len,i;Elempty e;La_len = ListLength(*La);Lb_len = ListLength(Lb);for(i=1 ; i <= Lb_len; i++){GetElem(Lb,i,&e);if( !LocateElem(*La,e) ){ListInsert(La, ++La_len, e);} }
}
线性表的插入
插入思路
- 如果插入位置不合理抛出异常;
- 如果线性表长度大于等于数组长度,则抛出异常或动态增加数组长度;
- 从最后一个元素开始向前遍历到第i个位置,分别将他们都向后移动一个位置;
- 将要插入的元素填入位置i处;
- 线性表长+1;
实现代码 ListInsert.c
// 初始条件:顺序线性表L已存在;
// 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L长度+1;
Status ListInsert(SqList *L,int i, ElemType e)
{int k;if( L->length == MAXSIZE) //判断顺序表是否满了{return ERROR;}if( i<1 || i>L->length+1) //判断i是否越界{return ERROR;}if( i <= L->length){//将i之后的数据位置往后挪一位for( k=L->length-1; k>=i-1;k--){L->data[k+1] = L->data[k];}}L->data[i-1] = e; //新元素插入L->length++;return OK;
}
线性表的删除
线性表删除思路
- 如果删除位置不合理,抛出异常;
- 取出删除元素;
- 从删除元素位置开始遍历到最后一个元素位置,分别将它们都向前移动一个位置;
- 表长-1;
实现代码 ListDelete.c
// 初始条件: 顺序线性表L已存在
// 操作结果: 删除L的第i个数据元素,并用e返回其值,L的长度-1
Status ListDelete (SqList *L , int i,Elempty *e)
{int k;if(L->length == 0) //判断表是否为空表{return ERROR;}if(i < 1 || i > L->length ){return ERROR;}*e = L->data[i-1];if( i < L->length ){for( k=1 ; k<L->length;k++){L->data[k-1] = l->data[k];}}L->length--;return OK;
}
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