数据结构 - 顺序表 C++ 实现

顺序表

此处实现的顺序表为**第一个位置为 data[0] **的顺序表

顺序表的定义为

const int MAX = 50;
typedef int ElemType;
typedef struct {
    ElemType data[MAX];
    int length;
} SeqList;              //data[0] 为第一个元素

顺序表元素的插入

在顺序表 L 位置 i 处插入元素 e

需要注意的几个点：

• 插入元素，插入位置范围为 1 ~ length + 1，否则不合法；
• 移动时的 for 的首尾元素的分析
  • 此处为 data[0] 开始的顺序表，因此第 j 个元素位置在 data[j - 1]
  • 第一次移动将第 L.length 个元素移动到第 L.length + 1 处，代码为 L.data[L.length] = L.data[L.length - 1]；
  • 最后一次移动将第 i 个元素移动到下一个位置，代码为 L.data[i] = L.data[i - 1]；
  • L.data[j + 1] = L.data[j]： for 起始为 j = L.length - 1 最后为 j = i - 1；
  • L.data[j] = L.data[j - 1]： for 起始为 j = L.length 最后为 j = i；

代码如下：

bool ListInsert(SeqList &L, int i, ElemType e) {
    if(i < 1 || i > L.length + 1) {
        return false;
    }
    if(L.length == MAX) {
        return false;
    }
    // 1.
    for(int j = L.length - 1; j >= i - 1; j--) {
        L.data[j + 1] = L.data[j];
    }
    // 2.
    for(int j = L.length; j >= i; j--) {
        L.data[j] = L.data[j - 1];
    }
   L.data[i - 1] = e;
    L.length++;
    return true;
}

顺序表元素的删除

删除顺序表 L 位置 i 处的元素，将删除元素放在 x 中

需要注意的几个点：

• 删除元素，删除位置范围为 1 ~ length，否则不合法；

• 移动时的 for 的首尾元素的分析

  • 此处为 data[0] 开始的顺序表，因此第 j 个元素位置在 data[j - 1]

  • 第一次移动将第 i + 1 个(data[i])元素移动到第 i 处(data[i - 1])，代码为

    L.data[i - 1] = L.data[i]；

  • 最后一次移动将第 L.length 个(data[L.length-1])元素移动到第 L.length - 1 处，

    代码为 L.data[L.length - 2] = L.data[L.length - 1]；

  • L.data[j + 1] = L.data[j]： for 起始为 j = i 最后为 j = L.lenght - 1；

  • L.data[j] = L.data[j - 1]： for 起始为 j = i - 1 最后为 j = L.length - 2；

代码如下：

bool ListDelete(SeqList &L, int i, ElemType &e) {
    if(i < 1 || i > L.length) {
        return false;
    }
    e = L.data[i - 1];
    for(int j = i - 1; j < L.length - 1; j++) {
        L.data[j] = L.data[j + 1];
    }
    for(int j = i; j < L.length; j++) {
        L.data[j - 1] = L.data[j];
    }
    L.length--;
    return true;
}

顺序表的查找

按值查找返回位置

顺序查找所有顺序表中的值，若找到则返回位置(第一个位置为 data[0])，若未找到返回 0

int LocateElem(SqList L, ElemType e) {
    for(int i = 0; i < L.length; i++) {
        if(L.data[i] == e) {
            return i + 1;
        }
    }
    return 0;
}

按位置查找

对于顺序表可以随机存储，直接取数即可；

ElemType GetByLocate(SqList L,int i) {
    return L.data[i];
}

顺序表的测试

#include<iostream>
using namespace std;
//静态分配空间
const int MAX = 50;
typedef int ElemType;
typedef struct {
    ElemType data[MAX];
    int length;
} SqList;              //data[0] 为第一个元素
/*
//动态分配空间
typedef struct {
    ElemType *data;
    int MAX, length;
};
*/

void ListInitite(SqList &L) {
    L.length = 0;
}

//插入元素，插入位置范围为 1 ~ length + 1
bool ListInsert(SqList &L, int i, ElemType e) {
    if(i < 1 || i > L.length + 1) {
        return false;
    }
    if(L.length == MAX) {
        return false;
    }
    // for(int j = L.length - 1; j >= i - 1; j--) {
    //     L.data[j + 1] = L.data[j];
    // }
    for(int j = L.length; j >= i; j--) {
        L.data[j] = L.data[j - 1];
    }
    L.data[i - 1] = e;
    L.length++;
    return true;
}

bool ListDelete(SqList &L, int i, ElemType &e) {
    if(i < 1 || i > L.length) {
        return false;
    }
    e = L.data[i - 1];
    // for(int j = i - 1; j < L.length - 1; j++) {
    //     L.data[j] = L.data[j + 1];
    // }
    for(int j = i; j < L.length; j++) {
        L.data[j - 1] = L.data[j];
    }
    L.length--;
    return true;
}

int LocateElem(SqList L, ElemType e) {
    for(int i = 0; i < L.length; i++) {
        if(L.data[i] == e) {
            return i + 1;
        }
    }
    return 0;
}

ElemType GetByLocate(SqList L,int i) {
    return L.data[i - 1];
}

int main() {
    SqList L;
    ListInitite(L);
    for(int i = 1; i <= 10; i++) {
        if(ListInsert(L, i, 3 * i)) {
            printf("插入成功\n");
        }
    }
    cout << L.data[0] << endl;
    for(int i = 1; i <= L.length; i++) {
        ElemType k = GetByLocate(L, i);
        printf("%d ", k);
    }
    printf("\n元素 9 在顺序表中的位置为:%d\n", LocateElem(L, 9));
    ElemType e;
    ListDelete(L, 8, e);            //删除第 8 个元素
    printf("被删除的元素为%d\n", e);
    printf("删除后\n");
    for(int i = 1; i <= L.length; i++) {
        ElemType k = GetByLocate(L, i);
        printf("%d ", k);
    }
    return 0;
}

测试数据及结果如下

插入成功
插入成功
插入成功
插入成功
插入成功
插入成功
插入成功
插入成功
插入成功
插入成功
3
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
元素 9 在顺序表中的位置为:3
被删除的元素为24
删除后
3 6 9 12 15 18 21 27 30