数据结构算法C语言实现（十七）--- 5.1&5.2数组：定义、顺序表示及实现

　　一.简述

　　理解数组位置的计算公式

　　　　LOC(j₁, j₂, ···, j_n) = LOC(0, 0, ..., 0) + (b₂ x ··· x b_n x j₁ + b₃ x ··· x b_n x j₂ + ··· + b_n x j_n-1 + j_n)L

　　化简为　　　　　　　　　　　

　　 　　

　　可以缩写成

　　　　

　　其中 c_n = L,c_i-1 = b_i x c_i, 1<i≤n。

　　二.头文件

 //5_2.h
 /**
 author:zhaoyu
 date:2016-6-15
 */
 //----数组的顺序存储表示----
 #include "head.h"
 #include <stdarg.h>//表准头文件，提供宏va_start,va_arg和va_end
 #define MAX_ARRAY_DIM 8//用于存取变长参数表
 #define ElemType int
 typedef struct {
     ElemType *base;//数组元素基址，由InitArray分配
     int dim;//数组维数
     int *bounds;//数组维界基址，有InitArray分配
     int *constants;//数组映像函数常量基址，由InitArray分配
 }Array;
 void test(int x1, ...)
 {//测试 stdarg
     va_list ap;
     va_start(ap, x1);
     for (int i = ; i < x1; i++)
     {
         printf("%d\t", va_arg(ap, int));
     }
     printf("\n");
 }

 //----基本操作的算法描述----
 Status InitArray(Array &A, int dim, ...)
 {//若位数 dim 和各维度长度合法，则构造相应的数组A，并返回 OK
     if (dim <  || dim > MAX_ARRAY_DIM)
     {
         return ERROR;
     }
     A.dim = dim;
     A.bounds = (int *)malloc(dim * sizeof(int));
     if (!A.bounds)
     {
         exit(OVERFLOW);
     }
     //各维度长度合法，则存入A.bounds,并求出A的元素总数elemtotal
     int elemtotal  = ;
     va_list ap;
     va_start(ap, dim);//ap 为 va_list 类型，是存放变长参数表信息的数组
     for (int i = ; i < dim; i++)
     {
         A.bounds[i] = va_arg(ap, int);
         if (A.bounds[i] < )
         {
             return ERROR;
         }
         elemtotal *= A.bounds[i];
     }
     va_end(ap);
     A.base = (ElemType *)malloc(elemtotal * sizeof(ElemType));
     if (!A.base)
     {
         exit(OVERFLOW);
     }
     //求映像函数的常数 Ci,存入 A.constant[i-1], i = 1,...,dim
     A.constants = (int *)malloc(dim * sizeof(int));
     A.constants[dim-] = ;//L=1
     for (int i = dim-; i >= ; --i)
     {
         A.constants[i] = A.bounds[i+] * A.constants[i+];
     }
     return OK;
 }
 Status DestroyArray(Array &A)
 {//销毁数组 A
     if (!A.base)
     {
         return ERROR;
     }
     free(A.base);
     A.base = NULL;
     if (!A.bounds)
     {
         return ERROR;
     }
     free(A.bounds);
     A.bounds = NULL;
     if (!A.constants)
     {
         return ERROR;
     }
     free(A.constants);
     A.constants = NULL;
     return OK;
 }
 Status Locate(Array A, va_list ap, int &off)
 {//若 ap 指示的各下标之合法， 则求出该元素在 A 的相对地址 off
     off = ;
     for (int i = ; i < A.dim; ++i)
     {
         int index = va_arg(ap, int);
         if (index <  || index > A.bounds[i])
         {
             return OVERFLOW;
         }
         off += A.constants[i]*index;
     }
     return OK;
 }
 Status Value(Array A, ElemType &e, ...)
 {// A 是 n 维数组，e 为元素变量，随后是 n 个下标值
 //若各下标不越界，则 e 赋值为所指定的 A 的元素值， 并返回 OK
     va_list ap;
     va_start(ap, e);
     int result = , off;
     if ((result = Locate(A, ap, off))<=)
     {
         return result;
     }
     e = *(A.base + off);
     return OK;
 }
 Status Assign(Array &A, ElemType e, ...)
 {// A 是 n 维数组，e 为元素变量，随后是 n 个下标值
 //若各下标不越界，则 e 赋给所指定的 A 的元素， 并返回 OK
     va_list ap;
     va_start(ap, e);
     int result, off;
     if ((result = Locate(A, ap, off)) <= )
     {
         return result;
     }
     *(A.base + off) = e;
     return OK;
 }

5_2.h

　　三.CPP文件

 //5_2.cpp
 /**
 author:zhaoyu
 date:2016-6-15
 */
 #include "5_2.h"
 int main(int argc, char const *argv[])
 {
     test(, , , );
     Array A;
     InitArray(A, , , , );
     for (int i = ; i < ; ++i)
     {
         for (int j = ; j < ; ++j)
         {
             for (int k = ; k < ; ++k)
             {
                 Assign(A, *i+j*+k, i, j, k);
             }
         }
     }
     for (int i = ; i < ; ++i)
     {
         printf("\n");
         for (int j = ; j < ; ++j)
         {
             for (int k = ; k < ; ++k)
             {
                 int e;
                 Value(A, e, i, j, k);
                 printf("%d-%d-%d\t%d\n", i, j, k, e);
             }
         }
     }
     return ;
 }

5_2.cpp

　　四.测试