清华严蔚敏《数据结构》的全部代码实现C语言.docx
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清华严蔚敏《数据结构》的全部代码实现C语言
/*c1.h(程序名)*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/*函数结果状态代码*/
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
/*#defineOVERFLOW-2因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行*/
typedefintStatus;/*Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等*/
typedefintBoolean;/*Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE*/
/*algo2-1.c实现算法2.1的程序*/
#include"c1.h"
typedefintElemType;
#include"c2-1.h"
/*c2-1.h线性表的动态分配顺序存储结构*/
#defineLIST_INIT_SIZE10/*线性表存储空间的初始分配量*/
#defineLISTINCREMENT2/*线性表存储空间的分配增量*/
typedefstruct
{
ElemType*elem;/*存储空间基址*/
intlength;/*当前长度*/
intlistsize;/*当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位)*/
}SqList;
#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)*/
StatusInitList(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*/
returnOK;
}
StatusDestroyList(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;
returnOK;
}
StatusClearList(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;
returnOK;
}
StatusListEmpty(SqListL)
{/*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)
returnTRUE;
else
returnFALSE;
}
intListLength(SqListL)
{/*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*/
returnL.length;
}
StatusGetElem(SqListL,inti,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);
returnOK;
}
intLocateElem(SqListL,ElemTypee,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;
inti=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)
returni;
else
return0;
}
StatusPriorElem(SqListL,ElemTypecur_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*/
inti=2;
ElemType*p=L.elem+1;
while(i<=L.length&&*p!
=cur_e)
{
p++;
i++;
}
if(i>L.length)
returnINFEASIBLE;
else
{
*pre_e=*--p;
returnOK;
}
}
StatusNextElem(SqListL,ElemTypecur_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*/
inti=1;
ElemType*p=L.elem;
while(i =cur_e) { i++; p++; } if(i==L.length) returnINFEASIBLE; else { *next_e=*++p; returnOK; } } StatusListInsert(SqList*L,inti,ElemTypee)/*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*/ returnERROR; 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*/ returnOK; } StatusListDelete(SqList*L,inti,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*/ returnERROR; 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*/ returnOK; } StatusListTraverse(SqListL,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; inti; p=L.elem; for(i=1;i<=L.length;i++) vi(p++); printf("\n"); returnOK; } Statusequal(ElemTypec1,ElemTypec2) {/*判断是否相等的函数,Union()用到*/ if(c1==c2) returnTRUE; else returnFALSE; } voidUnion(SqList*La,SqListLb)/*算法2.1*/ {/*将所有在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中*/ ElemTypee; intLa_len,Lb_len; inti; La_len=ListLength(*La);/*求线性表的长度*/ Lb_len=ListLength(Lb); for(i=1;i<=Lb_len;i++) { GetElem(Lb,i,&e);/*取Lb中第i个数据元素赋给e*/ if(! LocateElem(*La,e,equal))/*La中不存在和e相同的元素,则插入之*/ ListInsert(La,++La_len,e); } } voidprint(ElemType*c) { printf("%d",*c); } voidmain() { SqListLa,Lb; Statusi; intj; i=InitList(&La); if(i==1)/*创建空表La成功*/ for(j=1;j<=5;j++)/*在表La中插入5个元素*/ i=ListInsert(&La,j,j); printf("La=");/*输出表La的内容*/ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb);/*也可不判断是否创建成功*/ for(j=1;j<=5;j++)/*在表Lb中插入5个元素*/ i=ListInsert(&Lb,j,2*j); printf("Lb=");/*输出表Lb的内容*/ ListTraverse(Lb,print); Union(&La,Lb); printf("newLa=");/*输出新表La的内容*/ ListTraverse(La,print);} /*algo2-2.c实现算法2.2的程序*/ #include"c1.h" typedefintElemType; #include"c2-1.h" #include"bo2-1.c" voidMergeList(SqListLa,SqListLb,SqList*Lc)/*算法2.2*/ {/*已知线性表La和Lb中的数据元素按值非递减排列。 */ /*归并La和Lb得到新的线性表Lc,Lc的数据元素也按值非递减排列*/ inti=1,j=1,k=0; intLa_len,Lb_len; ElemTypeai,bj; InitList(Lc);/*创建空表Lc*/ La_len=ListLength(La); Lb_len=ListLength(Lb); while(i<=La_len&&j<=Lb_len)/*表La和表Lb均非空*/ { GetElem(La,i,&ai); GetElem(Lb,j,&bj); if(ai<=bj) { ListInsert(Lc,++k,ai); ++i; } else { ListInsert(Lc,++k,bj); ++j; } } while(i<=La_len)/*表La非空且表Lb空*/ { GetElem(La,i++,&ai); ListInsert(Lc,++k,ai); } while(j<=Lb_len)/*表Lb非空且表La空*/ { GetElem(Lb,j++,&bj); ListInsert(Lc,++k,bj); } } voidprint(ElemType*c) { printf("%d",*c); } voidmain() { SqListLa,Lb,Lc; intj,a[4]={3,5,8,11},b[7]={2,6,8,9,11,15,20}; InitList(&La);/*创建空表La*/ for(j=1;j<=4;j++)/*在表La中插入4个元素*/ ListInsert(&La,j,a[j-1]); printf("La=");/*输出表La的内容*/ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb);/*创建空表Lb*/ for(j=1;j<=7;j++)/*在表Lb中插入7个元素*/ ListInsert(&Lb,j,b[j-1]); printf("Lb=");/*输出表Lb的内容*/ ListTraverse(Lb,print); MergeList(La,Lb,&Lc); printf("Lc=");/*输出表Lc的内容*/ ListTraverse(Lc,print); } /*algo2-3.c实现算法2.7的程序*/ #include"c1.h" typedefintElemType; #include"c2-1.h" #include"bo2-1.c" voidMergeList(SqListLa,SqListLb,SqList*Lc)/*算法2.7*/ {/*已知顺序线性表La和Lb的元素按值非递减排列。 */ /*归并La和Lb得到新的顺序线性表Lc,Lc的元素也按值非递减排列*/ ElemType*pa,*pa_last,*pb,*pb_last,*pc; pa=La.elem; pb=Lb.elem; (*Lc).listsize=(*Lc).length=La.length+Lb.length;/*不用InitList()创建空表Lc*/ pc=(*Lc).elem=(ElemType*)malloc((*Lc).listsize*sizeof(ElemType)); if(! (*Lc).elem)/*存储分配失败*/ exit(OVERFLOW); pa_last=La.elem+La.length-1; pb_last=Lb.elem+Lb.length-1; while(pa<=pa_last&&pb<=pb_last)/*表La和表Lb均非空*/ {/*归并*/ if(*pa<=*pb) *pc++=*pa++; else *pc++=*pb++; } while(pa<=pa_last)/*表La非空且表Lb空*/ *pc++=*pa++;/*插入La的剩余元素*/ while(pb<=pb_last)/*表Lb非空且表La空*/ *pc++=*pb++;/*插入Lb的剩余元素*/ } voidprint(ElemType*c) { printf("%d",*c); } voidmain() { SqListLa,Lb,Lc; intj; InitList(&La);/*创建空表La*/ for(j=1;j<=5;j++)/*在表La中插入5个元素*/ ListInsert(&La,j,j); printf("La=");/*输出表La的内容*/ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb);/*创建空表Lb*/ for(j=1;j<=5;j++)/*在表Lb中插入5个元素*/ ListInsert(&Lb,j,2*j); printf("Lb=");/*输出表Lb的内容*/ ListTraverse(Lb,print); MergeList(La,Lb,&Lc); printf("Lc=");/*输出表Lc的内容*/ ListTraverse(Lc,print); } /*algo2-4.c修改算法2.7的第一个循环语句中的条件语句为开关语句,且当*/ /**pa=*pb时,只将两者中之一插入Lc。 此操作的结果和算法2.1相同*/ #include"c1.h" typedefintElemType; #include"c2-1.h" #include"bo2-1.c" intcomp(ElemTypec1,ElemTypec2) { inti; if(c1 i=1; elseif(c1==c2) i=0; else i=-1; returni; } voidMergeList(SqListLa,SqListLb,SqList*Lc) {/*另一种合并线性表的方法(根据算法2.7下的要求修改算法2.7)*/ ElemType*pa,*pa_last,*pb,*pb_last,*pc; pa=La.elem; pb=Lb.elem; (*Lc).listsize=La.length+Lb.length;/*此句与算法2.7不同*/ pc=(*Lc).elem=(ElemType*)malloc((*Lc).listsize*sizeof(ElemType)); if(! (*Lc).elem) exit(OVERFLOW); pa_last=La.elem+La.length-1; pb_last=Lb.elem+Lb.length-1; while(pa<=pa_last&&pb<=pb_last)/*表La和表Lb均非空*/ switch(comp(*pa,*pb))/*此句与算法2.7不同*/ { case0: pb++; case1: *pc++=*pa++; break; case-1: *pc++=*pb++; } while(pa<=pa_last)/*表La非空且表Lb空*/ *pc++=*pa++; while(pb<=pb_last)/*表Lb非空且表La空*/ *pc++=*pb++; (*Lc).length=pc-(*Lc).elem;/*加此句*/ } voidprint(ElemType*c) { printf("%d",*c); } voidmain() { SqListLa,Lb,Lc; intj; InitList(&La);/*创建空表La*/ for(j=1;j<=5;j++)/*在表La中插入5个元素*/ ListInsert(&La,j,j); printf("La=");/*输出表La的内容*/ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb);/*创建空表Lb*/ for(j=1;j<=5;j++)/*在表Lb中插入5个元素*/ ListInsert(&Lb,j,2*j); printf("Lb=");/*输出表Lb的内容*/ ListTraverse(Lb,print); MergeList(La,Lb,&Lc); printf("Lc=");/*输出表Lc的内容*/ ListTraverse(Lc,print); } /*algo2-5.c实现算法2.11、2.12的程序*/ #include"c1.h" typedefintElemType; #include"c2-2.h" /*c2-2.h线性表的单链表存储结构*/ structLNode { ElemTypedata; structLNode*next; }; typedefstructLNode*LinkList;/*另一种定义LinkList的方法*/ #include"bo2-2.c" /*bo2-2.c单链表线性表(存储结构由c2-2.h定义)的基本操作(12个)*/ StatusInitList(LinkList*L) {/*操作结果: 构造一个空的线性表L*/ *L=(LinkList)malloc(sizeof(structLNode));/*产生头结点,并使L指向此头结点*/ if(! *L)/*存储分配失败*/ exit(OVERFLOW); (*L)
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