本文实例讲述了C语言实现顺序表(线性表)的方法。分享给大家供大家参考,具体如下:
一:顺序表代码实现
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#ifndef _SEQ_LIST_H #define _SEQ_LIST_H #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <assert.h> #include <string.h> #define ElemType float //以float类型测试算法通用性,而不是以惯用的int #define INIT_SIZE 10 //顺序表默认初始化大小 #define LIST_INCREMENT 5 //顺序表容量增量,容量不够使用malloc申请 #define list_full(list) ((list)->size >= (list)->capacity ? 1 : 0) //顺序表判满 #define list_empty(list) ((list)->size == 0 ? 1 : 0) //判空 typedef ElemType value_type; //元素类型 typedef value_type* value_ptr; //元素指针类型 typedef enum { false , true } bool ; //为C语言增加bool量 typedef enum {POSITION, VALUE}DELETE_MODE; //删除元素模式选择,分别为按位置删除和按值删除 typedef struct sequelize_list{ ElemType *base; //顺序表基址 int size; //顺序表元素大小 int capacity; //顺序表容量 } seq_list, *list_ptr; void init_list(list_ptr lp) //初始化 { assert (lp != NULL); lp->base = (value_ptr) malloc ( sizeof (value_type)*INIT_SIZE); //free assert (lp->base != NULL); memset (lp->base, 0, sizeof (value_type)*INIT_SIZE); lp->size = 0; lp->capacity = INIT_SIZE; } bool insert_elem(list_ptr lp, const int pos, const value_type elem) //插入元素 { assert (lp != NULL && pos >= 1 && pos <= lp->size+1); if (list_full(lp)){ //如果表满,追加申请空间 value_ptr new_base = (value_ptr) realloc (lp->base, sizeof (value_type)*(lp->capacity+LIST_INCREMENT)); //此处注意realloc用法,用新地址接收是为了防止realloc失败,原地址有效内容被释放 assert (new_base != NULL); //并且realloc填写的申请空间大小必须是之前的大小+增量的大小,而不是只写增量,否则如果原地址内存不够,在新地址申请增量大小的空间,将之前的内容挪至新空间,内存溢出,将发生段错误 lp->base = new_base; //再赋回给原地址 lp->base[lp->capacity] = elem; lp->capacity += LIST_INCREMENT; ++lp->size; } else { //未满,插入元素 for ( int i=lp->size-1; i>=pos-1; --i){ //将元素后移,腾出位置 lp->base[i+1] = lp->base[i]; } lp->base[pos-1] = elem; //插入元素 ++lp->size; //} return true ; } bool remove_elem_pos(list_ptr *lp, const int pos) //按位置删除 { assert (pos >= 1 && pos <= (*lp)->size); for (value_ptr ptmp=&(*lp)->base[pos-1]; ptmp<&(*lp)->base[(*lp)->size-1]; ++ptmp) *ptmp = *(ptmp+1); (*lp)->base[(*lp)->size-1] = 0; --(*lp)->size; return true ; } bool remove_elem_val(list_ptr *lp, value_type elem) //按值删除 { for ( int i=0; i<(*lp)->size; ++i) if ((*lp)->base[i] == elem){ for ( int j=i; j<(*lp)->size-1; ++j) //所有符合要求的值都被删除 (*lp)->base[j] = (*lp)->base[j+1]; (*lp)->base[(*lp)->size-1] = 0; --(*lp)->size; } return true ; } bool remove_elem(list_ptr lp, const void * clue, DELETE_MODE mode) //外部接口,第三个参数选择按位置或按值删除模式 { assert (lp != NULL); if (list_empty(lp)){ //表空,不能删 fprintf (stdout, "already empty, can not remove.\n" ); return false ; } if (mode == POSITION){ //参数为POSITION,按位置删除 remove_elem_pos(&lp, *( int *)clue); } else { //否则按值删除 remove_elem_val(&lp, *(value_ptr)clue); } return true ; } void print_list( const seq_list sl) //打印函数 { if (sl.size == 0) fprintf (stdout, "nil list." ); for ( int i=0; i<sl.size; ++i) printf ( "%f " , sl.base[i]); printf ( "\n" ); } int compare( const void *vp1, const void * vp2) //比较函数 { return *(value_ptr)vp1 - *(value_ptr)vp2; } int locate_elem( const seq_list sl, const value_type elem, int (*compare)( const void *, const void *)) //定位函数 { if (list_empty(&sl)){ fprintf (stdout, "list empty, con not locate.\n" ); } else { for ( int i=0; i<sl.size; ++i) if ((*compare)(&sl.base[i], &elem) == 0) //相等则找到,返回位置 return i+1; } return 0; } void sort_list(list_ptr lp, int (*compare)( const void *, const void *)) //排序函数 { assert (lp != NULL); qsort (lp->base, lp->size, sizeof (value_type), compare); //调用系统快速排序 } void merge_list(list_ptr lpa, list_ptr lpb, list_ptr combine, int (*compare)( const void *, const void *)) //合并两个顺序表 { assert (lpa != NULL && lpb != NULL && combine != NULL); combine->base = (value_ptr) malloc ( sizeof (value_type) *(lpa->size+lpb->size)); //此处为新表申请空间,因此新表无需另外调用初始化函数,否则会发生内存泄漏 assert (combine->base != NULL); combine->capacity = combine->size = lpa->size+lpb->size; value_ptr it_pc = combine->base; value_ptr it_pa=lpa->base; value_ptr it_pb=lpb->base; while (it_pa<lpa->base+lpa->size && it_pb<lpb->base+lpb->size){ //由小到大插入新表 if (compare(it_pa, it_pb) <= 0) *it_pc++ = *it_pa++; else *it_pc++ = *it_pb++; } while (it_pa < lpa->base+lpa->size) //从上面while出循环只有两种情况,此处为pa为插完,pb已插完,pa剩余元素直接插入,天然有序 *it_pc++ = *it_pa++; while (it_pb < lpb->base+lpb->size) //同理,若pb剩有元素,直接插入,天然有序 *it_pc++ = *it_pb++; } #endif /*seq_list*/ |
二:测试代码
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为保证通用性,不用 int ,用 float 测试。 #include "seq_list.h" #define ARRAY_SIZE 10 int main() { value_type array[] = {39.1, 32.1, 10.1, 11.1, 22.1, 5.1, 36.1, 28.1, 46.1, 32.1}; seq_list list; //顺序表1 init_list(&list); for ( int i=0; i<ARRAY_SIZE; ++i) insert_elem(&list, 1, array[i]); printf ( "list:\n" ); print_list(list); #if 1 int clue = 1; //按顺序删除,删除第一个元素 //value_type clue = 32.1; //按值删除,删除值为32.1的元素,需修改下面参数为VALUE printf ( "after remove:\n" ); remove_elem(&list, &clue, POSITION); print_list(list); #endif #if 1 int found = locate_elem(list, 22.1, compare); //定位22.1元素所在位置 if (found >= 1) fprintf (stdout, "found %f at the position %d\n" , list.base[found-1], found); else fprintf (stdout, "not found.\n" ); #endif sort_list(&list, compare); printf ( "list after sort:\n" ); print_list(list); value_type array2[] = {98.1, 65.1, 4.1, 86.1, 34.1, 21.1, 86.1, 74.1, 93.1, 46.1}; seq_list list2; init_list(&list2); for ( int i=0; i<ARRAY_SIZE; ++i) insert_elem(&list2, 1, array2[i]); printf ( "list2:\n" ); print_list(list2); printf ( "list2 after sort:\n" ); sort_list(&list2, compare); print_list(list2); seq_list new_list; //无需调用init函数初始化,因为新表在merge_list中会初始化。如果强行调用,那么会出现内存泄漏。 merge_list(&list, &list2, &new_list, compare); printf ( "new merge_list:\n" ); print_list(new_list); free (list.base); free (list2.base); free (new_list.base); //三个释放,防止内存泄漏 return 0; } |
三:测试结果
四:总结
以上就是本文的全部内容,希望对大家学习使用C语言能有所帮助。