數據結構學習筆錄——線性表的實現

        線性表是一種最簡單的線性結構，它是由同類數據元素組成的有序序列的集合。表中的元素個數稱爲表長，表中沒有元素時稱爲空表，表的起始位置稱爲表頭，表的結束位置稱爲表尾。線性表一般有兩種方法存儲，順序存儲和鏈式存儲。

1、線性表的順序存儲實現

（1）數據結構的定義

typedef struct list{
	int Data[MAXSIZE];
	int last;
}List;

裏面包含一個存儲數據的數組和一個指向數組最後一個元素的下標。

（2）線性表一般包含以下幾個基本的操作函數接口

List* MakeEmpty();  --創建一個空表
int Find(int elem,List *list); --按值尋找elem的節點，並返回該節點下標
int FindKth(int k,List *list); --按序號查找第K(下標)個節點，並返回該節點的數據
void Delete(int i,List *list); --刪除下標爲i個元素
void Insert(int elem,int i,List *list); --在下標爲的i的前面插入一個新元素
int Lenth(List *list); --計算表的長度

（3）具體實現方法

List* MakeEmpty()
{
	List *list;
	list=(List*)malloc(sizeof(List));
	list->last=-1;
	return list;
}

int Find(int elem,List *list)
{	
	int i=list->last;
	while(list!=NULL&&i!=-1)
	{
		if(list->Data[i]==elem)
			return i;
		i--;	
	}
	return -1;
}

int FindKth(int k,List *list)
{
	return list->Data[k];
}

void Insert(int elem,int i,List *list)
{
	if(Lenth(list)<MAXSIZE)
	{
		int j;
		for(j=list->last+1;j>i;j--)
		{
			list->Data[j]=list->Data[j-1];
		}
		list->Data[i]=elem;
		list->last=list->last+1;
	}
	else
	{
		printf("\nthere is no enough space to insert");
	}
}

void Delete(int i,List *list)
{
	if(i>1&&i<=list->last+1)
	{
		int j;
		for(j=i;j<list->last;j++)
			list->Data[j]=list->Data[j+1];
		list->last=list->last-1;
	}
	else
	{
		printf("no elem at %d\n",i);
	}
}

int Lenth(List *list)
{
	return list->last+1;
}

//測試代碼 
int main()
{
	List *list=MakeEmpty();
	
	int i;
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		list->Data[i]=i;
		list->last++;
	}
	int a;
	printf("input a num\n");
	scanf("%d",&a);
	int ret=Find(a,list);
	if(ret>=0)
	{
		printf("%d has found,which is at %d\n",a,ret);
		printf("the %dth is %d\n",a,FindKth(ret,list));
	}
	else
	{
		printf("%d isn't exsit\n",a);
	}
	printf("lenth=%d\n",Lenth(list));
	printf("before insert:");
	int j;
	for(j=0;j<list->last+1;j++)
		printf("%d ",list->Data[j]);
	Insert(520,5,list);	
	printf("\nafter insert:");
	int k;
	for(k=0;k<list->last+1;k++)
		printf("%d ",list->Data[k]);	
		
	printf("\nlenth=%d\n",Lenth(list));
	
	Delete(5,list);
	printf("after delete:");
	for(k=0;k<list->last+1;k++)
		printf("%d ",list->Data[k]);
	printf("\nlenth=%d\n",Lenth(list));
	return 0;
}

2、線性表的鏈式存儲實現

(1)數據結構

typedef struct Node{
	int data;
	struct Node* next;
}List;

(2)基本操作函數接口

List* Find(int elem,List *list);  --按值尋找elem的節點，並返回指向該節點的指針
List* FindKth(int k,List *list);  --按序號查找第K(下標)個節點，並返回指向該節點的指針
List* Delete(int i,List *list);     --刪除第i個元素，返回刪除之後的鏈表頭指針
List* Insert(int elem,int i,List *list);   --在i-1前面插入一個新元素，返回插入之後的鏈表頭指針
int Lenth(List *list);   --計算表的長度

(3)具體實現

List* Find(int elem,List *list)
{	
	
	List *p=list;
	while(p)
	{
		if(p->data==elem)
			return p;
		p=p->next;
	}	
	return NULL;
}

List* FindKth(int k,List *list)
{
	int i;
	List *p=list;
	int len=Lenth(list);
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		if(i==k)
			return p;
		p=p->next;
	}
	return NULL;
}

List* Insert(int elem,int i,List *list)
{
	int k=0;
	List *p=list;
	List *q;
	if(i==0)//表示在表頭插入新節點 
	{
		q=(List*)malloc(sizeof(List));
		q->data=elem;
		q->next=list;
		return q;	 	
	}
	p=FindKth(i-1,list);
	if(p!=NULL)
	{
		//指針P已經移到i-1的位置
		q=(List*)malloc(sizeof(List));
		q->data=elem;
		q->next=p->next;
		p->next=q;
		return list;	 
	}
	else
	{
		printf("\n參數輸入有誤，無法完成插入\n");
		return NULL; 
	}
}
	

List* Delete(int i,List *list)
{
	List *p=list;
	List *q;
	if(i==0) 
	{
		list=p->next;
		free(p);
		return list;
	}
	p=FindKth(i-1,list);
	if(p==NULL)
	{
		printf("\n沒有第%d個節點\n",i-1);
		return list;
	}
	else if(p->next==NULL)
	{
		printf("\n沒有第%d個節點\n",i);
		return list;
	}
	else
	{
		q=p->next;
		p->next=q->next;
		free(q);
		return list;	
	}
}

int Lenth(List *list)
{
	int i=0;
	List *p=list;
	while(p)
	{
		p=p->next;
		i++;
	}
	return i;
}

int main()
{
	List *list;
	int i;
	list=Insert(0,0,NULL);
	for(i=1;i<11;i++)
	list=Insert(i,0,list);		
	printf("elem in list is:\n");
	printf("lenth of list is %d\n",Lenth(list));
	int len;
	List *p=list;
	len=Lenth(list);
	for(i=0;i<len;i++)
	{	
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	
	p=Insert(1120,4,list);
	if(p!=NULL)
	{
		len=Lenth(p);
		printf("\n");
		for(i=0;i<len;i++)
		{	
			printf("%d ",p->data);
			p=p->next;
		}
		printf("\nthe lenth of list is %d",len);
	}
	
	p=Delete(12,list);
	if(p!=NULL)
	{
		len=Lenth(p);
		printf("\n");
		for(i=0;i<len;i++)
		{	
			printf("%d ",p->data);
			p=p->next;
		}
		printf("\nthe lenth of list is %d",len);
	}
	
	p=Find(11,list);
	if(p)
		printf("\nfind success\n");
	else
		printf("\nthe elem you find is not exsit\n");
	return 0;
}