严蔚敏版数据结构课本代码——算法2.1

素颜马尾好姑娘i 2022-06-07 13:07 229阅读 0赞

/* main2-8.c 检验bo2-8.c的主程序 */
     //#include"c1.h"
      /* c1.h (程序名) */
     #include<string.h>
     #include<ctype.h>
     #include<malloc.h> /* malloc()等 */
     #include<limits.h> /* INT_MAX等 */
     #include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
     #include<stdlib.h> /* atoi() */
     #include<io.h> /* eof() */
     #include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
     #include<process.h> /* exit() */
     /* 函数结果状态代码 */
     #define TRUE 1
     #define FALSE 0
     #define OK 1
     #define ERROR 0
     #define INFEASIBLE -1
     /* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */
     typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
     typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */
    
    
     typedef int ElemType; /* 也可以定义ElemType为实型或双精度型 */
     //#include"c2-1.h"
      /* c2-1.h 线性表的动态分配顺序存储结构 */
     #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */
     #define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */
     typedef struct
     {
       ElemType *elem; /* 存储空间基址 */
       int length; /* 当前长度 */
       int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */
     }SqList;
    
     //#include"bo2-8.c"
      /* bo2-8.c 顺序表示的线性表(存储结构由c2-1.h定义)的扩展操作(10个) */
    // #include"bo2-1.c"
     /* bo2-1.c 顺序表示的线性表(存储结构由c2-1.h定义)的基本操作(12个) */
     Status InitList(SqList *L) /* 算法2.3 */
     { /* 操作结果：构造一个空的顺序线性表 */
       (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
       if(!(*L).elem)
         exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
       (*L).length=0; /* 空表长度为0 */
       (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */
       return OK;
     }
    
     Status DestroyList(SqList *L)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：销毁顺序线性表L */
       free((*L).elem);
       (*L).elem=NULL;
       (*L).length=0;
       (*L).listsize=0;
       return OK;
     }
    
     Status ClearList(SqList *L)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
       (*L).length=0;
       return OK;
     }
    
     Status ListEmpty(SqList L)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
       if(L.length==0)
         return TRUE;
       else
         return FALSE;
     }
    
     int ListLength(SqList L)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
       return L.length;
     }
    
     Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
       /* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
       if(i<1||i>L.length)
         exit(ERROR);
       *e=*(L.elem+i-1);
       return OK;
     }
    
     int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
       /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */
       /*           若这样的数据元素不存在，则返回值为0。算法2.6 */
       ElemType *p;
       int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */
       p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */
       while(i<=L.length&&!compare(*p++,e))
         ++i;
       if(i<=L.length)
         return i;
       else
         return 0;
     }
    
     Status PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
       /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */
       /*           否则操作失败，pre_e无定义 */
       int i=2;
       ElemType *p=L.elem+1;
       while(i<=L.length&&*p!=cur_e)
       {
         p++;
         i++;
       }
       if(i>L.length)
         return INFEASIBLE;
       else
       {
         *pre_e=*--p;
         return OK;
       }
     }
    
     Status NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
       /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
       /*           否则操作失败，next_e无定义 */
       int i=1;
       ElemType *p=L.elem;
       while(i<L.length&&*p!=cur_e)
       {
         i++;
         p++;
       }
       if(i==L.length)
         return INFEASIBLE;
       else
       {
         *next_e=*++p;
         return OK;
       }
     }
    
     Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1 */
       /* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
       ElemType *newbase,*q,*p;
       if(i<1||i>(*L).length+1) /* i值不合法 */
         return ERROR;
       if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
       {
         newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
         if(!newbase)
           exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
         (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
         (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
       }
       q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */
       for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p>=q;--p) /* 插入位置及之后的元素右移 */
         *(p+1)=*p;
       *q=e; /* 插入e */
       ++(*L).length; /* 表长增1 */
       return OK;
     }
    
     Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) /* 算法2.5 */
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
       /* 操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
       ElemType *p,*q;
       if(i<1||i>(*L).length) /* i值不合法 */
         return ERROR;
       p=(*L).elem+i-1; /* p为被删除元素的位置 */
       *e=*p; /* 被删除元素的值赋给e */
       q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */
       for(++p;p<=q;++p) /* 被删除元素之后的元素左移 */
         *(p-1)=*p;
       (*L).length--; /* 表长减1 */
       return OK;
     }
    
     Status ListTraverse(SqList L,void(*vi)(ElemType*))
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
       /* 操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败，则操作失败 */
       /*           vi()的形参加'&'，表明可通过调用vi()改变元素的值 */
       ElemType *p;
       int i;
       p=L.elem;
       for(i=1;i<=L.length;i++)
         vi(p++);
       printf("\n");
       return OK;
     }
    
    
     void InsertAscend(SqList *L,ElemType e)
     { /* 初始条件：按非降序排列的顺序线性表L已存在 */
       /* 操作结果：在L中按非降序插入新的数据元素e，L的长度加1 */
       ElemType *newbase,*p;
       int k;
       if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
       {
         newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
         if(!newbase)
           exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
         (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
         (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
       }
       p=(*L).elem;
       for(k=1;k<=(*L).length;k++)
         if(e>*p)
           p++;
         else
           break;
       ListInsert(L,k,e); /* 函数在bo2-1.c中 */
     }
    
     void InsertDescend(SqList *L,ElemType e)
     { /* 初始条件：按非升序排列的顺序线性表L已存在 */
       /* 操作结果：在L中按非升序插入新的数据元素e，L的长度加1 */
       ElemType *newbase,*p;
       int k;
       if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
       {
         newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
         if(!newbase)
           exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
         (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
         (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
       }
       p=(*L).elem;
       for(k=1;k<=(*L).length;k++)
         if(e<*p)
           p++;
         else
           break;
       ListInsert(L,k,e); /* 函数在bo2-1.c中 */
     }
    
     Status HeadInsert(SqList *L,ElemType e)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：在L的头部插入新的数据元素e，L的长度加1 */
       ElemType *p,*q,*newbase;
       if((*L).length>=(*L).listsize)
       {
         newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
         if(!newbase)
           exit(OVERFLOW);
         (*L).elem=newbase;
         (*L).listsize+=LISTINCREMENT;
       }
       q=(*L).elem;
       for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p>=q;--p)
         *(p+1)=*p;
       *q=e;
       (*L).length++;
       return OK;
     }
    
     Status EndInsert(SqList *L,ElemType e)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：在L的尾部插入新的数据元素e，L的长度加1 */
       ElemType *q,*newbase;
       if((*L).length>=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */
       {
         newbase=(ElemType *)realloc((*L).elem,((*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));
         if(!newbase)
           exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
         (*L).elem=newbase; /* 新基址 */
         (*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */
       }
       q=(*L).elem+(*L).length; /* q为插入位置 */
       *q=e;
       (*L).length++;
       return OK;
     }
    
     Status DeleteFirst(SqList *L,ElemType *e)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，且有不少于1个元素 */
       /* 操作结果：删除L的第一个数据元素，并由e返回其值，L的长度减1 */
       ElemType *p,*q;
       if(ListEmpty(*L)) /* 空表无法删除 */
         return ERROR;
       p=(*L).elem; /* p指向第一个元素 */
       *e=*p;
       q=(*L).elem+(*L).length-1; /* q指向最后一个元素 */
       for(++p;p<=q;++p)
         *(p-1)=*p; /* 从第2个元素起，所有元素向前移动一个位置 */
       (*L).length--; /* 当前长度减1 */
       return OK;
     }
    
     Status DeleteTail(SqList *L,ElemType *e)
     { /* 初始条件：顺序线性表L已存在，且有不少于1个元素 */
       /* 操作结果：删除L的最后一个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
       ElemType *p;
       if(!(*L).length) /* 空表 */
         return ERROR;
       p=(*L).elem+(*L).length-1; /* 最后一个数据元素的位置 */
       *e=*p; /* 被删除元素的值赋给e */
       (*L).length--; /* 表长减1 */
       return OK;
     }
    
     Status DeleteElem(SqList *L,ElemType e)
     { /* 删除表中值为e的元素，并返回TRUE；如无此元素，则返回FALSE */
       int i=0,j;
       while(i<(*L).length&&e!=*((*L).elem+i))
         i++;
       if(i==(*L).length) /* 没找到 */
         return FALSE;
       else
       {
         for(j=i;j<(*L).length;j++)
           *((*L).elem+j)=*((*L).elem+j+1); /* 后面的元素依次前移 */
         (*L).length--; /* 当前长度减1 */
         return TRUE;
       }
     }
    
     Status ReplaceElem(SqList L,int i,ElemType e)
     { /* 用e取代表L中第i个元素的值 */
       if(i<1||i>L.length) /* i值不合法 */
         exit(ERROR);
       *(L.elem+i-1)=e;
       return OK;
     }
    
     Status CreatAscend(SqList *L,int n)
     { /* 按非降序建立n个元素的线性表 */
       int i,j;
       ElemType e;
       InitList(L);
       printf("请输入%d个元素:\n",n);
       scanf("%d",&e);
       ListInsert(L,1,e); /* 在空表中插入第1个元素 */
       for(i=1;i<n;i++)
       {
         scanf("%d",&e);
         for(j=0;j<(*L).length;j++)
           if(e<=*((*L).elem+j))
             break;
         ListInsert(L,j+1,e); /* 插于表中 */
       }
       return TRUE;
     }
    
     Status CreatDescend(SqList *L,int n)
     { /* 按非升序建立n个元素的线性表 */
       int i,j;
       ElemType e;
       InitList(L);
       printf("请输入%d个元素:\n",n);
       scanf("%d",&e);
       ListInsert(L,1,e); /* 在空表中插入第1个元素 */
       for(i=1;i<n;i++)
       {
         scanf("%d",&e);
         for(j=0;j<(*L).length;j++)
           if(e>=*((*L).elem+j))
             break;
         ListInsert(L,j+1,e); /* 插于表中 */
       }
       return TRUE;
     }
    
    
     void visit(ElemType *c) /* ListTraverse()调用的函数(类型要一致) */
     {
       printf("%d ",*c);
     }
    
     int main()
     {
       SqList L;
       ElemType d,e;
       Status i;
       int n;
       printf("按非降序建立n个元素的线性表L,请输入元素个数n: ");
       scanf("%d",&n);
       CreatAscend(&L,n);
       printf("依次输出L的元素：");
       ListTraverse(L,visit);
       InsertAscend(&L,10); /* 按非降序插入元素10 */
       printf("按非降序插入元素10后，线性表L为：");
       ListTraverse(L,visit);
       HeadInsert(&L,12); /* 在L的头部插入12 */
       EndInsert(&L,9); /* 在L的尾部插入9 */
       printf("在L的头部插入12，尾部插入9后，线性表L为：");
       ListTraverse(L,visit);
       printf("请输入要删除的元素的值: ");
       scanf("%d",&e);
       i=DeleteElem(&L,e);
       if(i)
         printf("成功删除%d\n",e);
       else
         printf("不存在元素%d!\n",e);
       printf("线性表L为：");
       ListTraverse(L,visit);
       printf("请输入要取代的元素的序号 元素的新值: ");
       scanf("%d%d",&n,&e);
       ReplaceElem(L,n,e);
       printf("线性表L为：");
       ListTraverse(L,visit);
       DestroyList(&L);
       printf("销毁L后,按非升序重新建立n个元素的线性表L,请输入元素个数n(>2): ");
       scanf("%d",&n);
       CreatDescend(&L,n);
       printf("依次输出L的元素：");
       ListTraverse(L,visit);
       InsertDescend(&L,10); /* 按非升序插入元素10 */
       printf("按非升序插入元素10后，线性表L为：");
       ListTraverse(L,visit);
       printf("请输入要删除的元素的值: ");
       scanf("%d",&e);
       i=DeleteElem(&L,e);
       if(i)
         printf("成功删除%d\n",e);
       else
         printf("不存在元素%d!\n",e);
       printf("线性表L为：");
       ListTraverse(L,visit);
       DeleteFirst(&L,&e);
       DeleteTail(&L,&d);
       printf("删除表头元素%d和表尾元素%d后,线性表L为：\n",e,d);
       ListTraverse(L,visit);
     }