【数据结构 Python & C++】顺序表

用C++ 和 Python实现顺序表的简单操作

C++代码

 // Date:2019.7.31
 // Author:Yushow Jue

 #include<iostream>
 using namespace std;

 #define MAXSIZE 3
 #define Node ElemType
 #define ERROR 0
 typedef int DataType;

 //创建一个节点类
 class Node
 {
 public:
     DataType data;
 };

 //创建一个顺序表类
 class SqList
 {
 public:
     SqList();     //初始化顺序表
     ~SqList();    //销毁顺序表
     void CreateSqList(int n);       //定义创建一个顺序表
     void TraverseSqList();          //遍历顺序表
     ElemType GetElemByIndex(int i); //根据下标查找顺序表中的元素
     bool isEmpty();                 //判断顺序表是否为空
     bool isFull();                  //判断顺序表是否满
     int GetLength();                //获取顺序表的长度
     int GetElemByElem(DataType data);    //查看顺序表中是否含有查找的值
     void InsertSqList(int n, DataType data);     //向顺序表中插入新数据
     void InsertSqListAtHead(DataType data);      //在头部插入新数据
     void InsertSqListAtEnd(DataType data);       //向顺序表的最后插入数据
     void DeleteElem(int i);              //删除指定位置的值
     void DeleteElemAtElem(DataType data);//按值删除元素
     void DeleteAll();                    //删除所有元素
     void DeleteAtHead();                 //在头部删除元素
 private:
     Node* elem;                  //顺序表的基地址
     int length;                   //顺序表的长度
 };

 //初始化顺序表
 SqList::SqList()
 {
     elem = new ElemType[MAXSIZE];   //开辟空间
     if (!elem) {                    //当溢出时报异常
         exit(OVERFLOW);
     }
     length = ;                     //定义顺序表的长度
 }

 //销毁顺序表
 SqList::~SqList()
 {
     delete[] elem;   //删除基地址的指针
 }

 //创建顺序表
 void SqList::CreateSqList(int n)
 {
     if (n < ) {                                //当输入的数值有误时报异常
         cout << "输入的节点个数有误!" << endl;
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
     else {
         int i;
         for (i = ; i < n; i++) {                //循环向数组中插入数据
             cout << "请输入第" << i +  << "个节点元素: ";
             cin >> elem[i].data;
         }
         length = n;                             //更改顺序表的长度
     }
 }

 //遍历顺序表
 void SqList::TraverseSqList()
 {
     for (int i = ; i < length; i++) {           //循环打印顺序表的每个节点数据
         cout << "第" << i +  << "个元素的值是" << elem[i].data << endl;
     }
 }

 //通过下标获取元素
 ElemType SqList::GetElemByIndex(int i)
 {
     if (i <  || i > length) {       //下标输入有误时报异常
         cout << "查询的下标不存在" << endl;
     }
     else {
         return elem[i - ];          //返回下标指定的节点
     }
 }

 //判断顺序表是否为空
 bool SqList::isEmpty()
 {
     if (length == )    //如果顺序表的长度为0，则表为空
         return true;
     return false;       //长度不为0，表不为空
 }

 //判断顺序表是否满
 bool SqList::isFull()
 {
     if (length == MAXSIZE)   //当长度为定义的最大长度，则顺序表满
         return true;
     return false;            //否则不满
 }

 //获取顺序表的长度
 int SqList::GetLength()
 {
     return length;     //返回顺序表的长度
 }

 //判断是否存在寻找的值,如果存在将返回下标
 int SqList::GetElemByElem(DataType data)
 {
     int i;
     for (i = ; i < length; i++) {    //从头遍历顺序表
         if (elem && elem[i].data == data) {  //若找到与之匹配的数据，则返回当前节点的下标
             return i + ;
         }
         if (i == length - ) {       //否则返回-1
             return -;
         }

     }
 }

 //插入一个数据
 void SqList::InsertSqList(int i, DataType data)
 {
     if (i< || i > length + ) {      //下标输入有误时报异常
         cout << "输入的下标不合法" << endl;
     }
     else if (length > MAXSIZE) {   //当顺序表满时无法插入新的数据
         cout << "已经达到最大长度" << endl;
     }
     else
     {
         for (int j = length - ; j >= i - ; j--) {   //遍历到要插入的位置
             elem[j + ] = elem[j];     //从j位置后的全体数据向后移一位
         }
         elem[i - ].data = data;       //插入数据
         length++;                      //更改顺序表长度
     }
 }

 //在头部插入一个新数据
 void SqList::InsertSqListAtHead(DataType data)
 {

     for (int i = length - ; i >= ; i--)  //将全体元素向后移一位
     {
         elem[i + ] = elem[i];
     }
     elem[].data = data;         //在第一个位置插入元素
     length++;                    //更改长度
 }

 //在顺序表的最后插入数据
 void SqList::InsertSqListAtEnd(DataType data)
 {
     if (length > MAXSIZE) {   //当顺序表满时无法插入新的数据
         cout << "已经达到最大长度" << endl;
     }
     else
     {
         elem[length].data = data;      //插入数据
         length++;                      //更改顺序表长度
     }
 }

 //根据下标删除一个节点
 void SqList::DeleteElem(int i)
 {
     int j;
     if (i< || i>length)           //输入的位置不合法报异常
         cout << "输入的下标不合法" << endl;
     else
     {
         for (j = i; j <= length - ; j++) { //循环到要删除节点的位置
             elem[j - ] = elem[j];         //该位置后的元素全体向前移一个位置
         }
         length--;                          //更改顺序表长度
     }
 }

 //按值删除元素
 void SqList::DeleteElemAtElem(DataType data)
 {
     int i = ;
     while (elem[i].data == data && i < length)   //按值查到要删除数据的位置
     {
         i++;
     }
     for (int index = i; index <= length - ; index++) //将该位置后的节点全体向前移一位
     {
         elem[index - ] = elem[index];
     }
     length--;                              //更改顺序表长度
 }

 //删除所有元素
 void SqList::DeleteAll()
 {
     for (int i = length; i > ; i--)    //从最后一个元素开始删除，长度减一
     {
         elem[i] = elem[i - ];        //元素向前移位
         length--;                     //长度减一
     }
 }

 //在头部删除元素
 void SqList::DeleteAtHead()
 {
     for (int i = ; i <= length - ; i++) {
         elem[i - ] = elem[i];
     }
     length--;
 }

 //测试函数
 int main()
 {
     SqList l;
     int i;
     cout << "1.创建一个顺序表   2.遍历顺序表   3.通过下标获取元素\n4.查找要查询的元素的下标   5.通过下标插入元素   6.通过下标删除一个元素\n7.获取顺序表的长度   8.删除所有元素   9.判断顺序表是否为空\n10.判断顺序表是否满   11.根据数据删除节点   12.在头部插入数据\n13.在头部删除数据   14.在顺序表最后插入数据   0.退出" << endl;
     do
     {
         cout << "请选择一个操作: ";
         cin >> i;
         switch (i)
         {
         case :
             int n;
             cout << "请输入顺序表的元素个数: ";
             cin >> n;
             l.CreateSqList(n);
             break;
         case :
             l.TraverseSqList();
             break;
         case :
             int i;
             cout << "请输入将要获取元素的下标: ";
             cin >> i;
             ElemType getElemByIndex = l.GetElemByIndex(i);
             cout << getElemByIndex.data << endl;
             break;
         case :
             DataType data;
             cout << "请输入将要查找元素的值: ";
             cin >> data;
             cout << "该元素的下标为:" << l.GetElemByElem(data) << endl;
             break;
         case :
             int index;
             DataType insertData;
             cout << "请输入要插入的数据的位置: ";
             cin >> index;
             cout << "请输入要插入的数据: ";
             cin >> insertData;
             l.InsertSqList(index, insertData);
             break;
         case :
             int deleteIndex;
             cout << "请输入要删除的数据的下标: ";
             cin >> deleteIndex;
             l.DeleteElem(deleteIndex);
             break;
         case :
             cout << l.GetLength() << endl;
             break;
         case :
             l.DeleteAll();
             break;
         case :
             if (l.isEmpty() == ) {
                 cout << "顺序表为空" << endl;
             }
             else
             {
                 cout << "顺序表不为空" << endl;
             }
             break;
         case :
             if (l.isFull() == ) {
                 cout << "顺序表满" << endl;
             }
             else
             {
                 cout << "顺序表不满" << endl;
             }
             break;
         case :
             DataType data1;
             cout << "请输入要删除的数据: ";
             cin >> data1;
             l.DeleteElemAtElem(data1);
             break;
         case :
             DataType data2;
             cout << "请输入要在头部插入的数据: ";
             cin >> data2;
             l.InsertSqListAtHead(data2);
             break;
         case :
             l.DeleteAtHead();
             break;
         case :
             DataType data3;
             cout << "请输入要在末尾插入的数据: ";
             cin >> data3;
             l.InsertSqListAtEnd(data3);
             break;
         default:
             break;
         }
     } while (i != );
     system("pause");
     return ;
 }

Python代码

class SqList(object):

    def __init__(self, size=6):
        self.max = size
        self.length = 0
        self.list = []

    # 创建顺序表
    def create_list(self, ):
        self.length = int(input("请输入顺序表长度"))
        while self.length > self.max:
            print("超出最大范围6，重新输入。")
            self.length = int(input("请输入顺序表长度"))
        i = 0
        while i < self.length:
            temp = input("请输入第%s个元素" % i)
            try:
                temp = float(temp)
                self.list.append(temp)
                i += 1
            except ValueError:
                print("wrong value !")

    # 遍历
    def print_list(self):
        print(self.list)

    # 判空
    def is_empty(self):
        if self.length == 0:
            print("顺序表为空")

    # 判满
    def is_full(self):
        if self.length == self.max:
            return True

    # 根据下标索引
    def get_elem_by_index(self, index):
        if index >= self.length:
            print("下标超出范围")
        else:
            print("第%s个元素为:%s" % (index, self.list[index]))

    # 按值查找
    def get_elem_by_elem(self, value):
        for i in range(self.length):
            if value == self.list[i]:
                return i
        return -1

    # 插入
    def insert(self, index, value):
        if not isinstance(index, int):
            raise TypeError
        elif index < 0 or index > self.length:
            raise IndexError
        else:
            self.list.append(0)
            for i in range(self.length, index, -1):
                self.list[i] = self.list[i-1]
            self.list[index] = value
            self.length += 1

    # 按值删除
    def delete_elem(self, index):
        for i in range(index, self.length):
            self.list[index] = self.list[index+1]
        self.list.pop()
        self.length -= 1

    # 清空顺序表
    def clear(self):
        self.list.clear()

if __name__ == '__main__':
    sq_list = SqList()
    sq_list.create_list()
    sq_list.print_list()
    if sq_list.is_full():
        print("顺序表满了")
    print("操作码：")
    print("1:插入  2:按值查找  3:按值删除  4:清空  0:退出")
    op = 1
    while op != 0:
        op = int(input("请输入操作码："))
        if op == 1:
            if sq_list.is_full():
                print("顺序表已满，无法插入")
            else:
                input_index = int(input("插入位置"))
                input_value = float(input("插入元素"))
                sq_list.insert(input_index, input_value)
                sq_list.print_list()

        elif op == 2:
            input_value = float(input("元素值"))
            num = sq_list.get_elem_by_elem(input_value)
            if num != -1:
                print("存在元素%s，下标为%s" % (input_value, num))
            else:
                print("不存在")

        elif op == 3:
            input_value = float(input("元素值"))
            num = sq_list.get_elem_by_elem(input_value)
            sq_list.delete_elem(num)
            sq_list.print_list()

        elif op == 4:
            sq_list.clear()
            print("清空顺序表")
            sq_list.print_list()

        else:
            break