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相關宏定義及數(shù)據(jù)類型的別名定義

#define LIST_INIT_SIZE 10   // 初始化順序表的空間分配量
#define LIST_INCREMENT 10   // 順序表空間用完后的分配增量

#define OK 1    // 函數(shù)正常返回
#define ERROR -1    // 函數(shù)異常返回

#define EMPTY 0 // 表空
#define NOT_EMPTY 1 // 表不空

typedef int ElemType;   // 元素類型
typedef int Status; // 狀態(tài)(用作返回值類型)
typedef int Length; // 長度
typedef int Position; // 位序

結構定義

typedef struct {
    ElemType *elem; //  存儲空間基址(首地址)
    int length;     //  已存儲的元素個數(shù)
    int list_size;  //  當前分配的存儲量(目前可存儲元素的個數(shù))
} SqList;

InitList()：構造一個空表

Status InitList_Sq(SqList *L) {

    // 動態(tài)分配存儲空間，返回已分配空間的首地址
    L->elem = (ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));

    // 如果分配后返回地址為空 說明分配失敗
    if (!L->elem)   
        exit(ERROR);

    L->length = 0; // 空表長度為0
    L->list_size = LIST_INIT_SIZE; // 當前分配量即為初始分配量

    return OK;
}

malloc()

DestroyList(): 銷毀線性表

Status DestroyList_Sq(SqList *L) {

    // 如果傳入的線性表空間首地址為空 說明初始化時空間分配異常 
    // 則直接異常終止進程 之后的代碼將不被執(zhí)行
    if (!L->elem)   
        exit(EXIT_FAILURE);
    
    // 釋放 L->elem 指向的內存
    free(L->elem);

    L->elem = NULL;
    L->length = 0;
    L->list_size = 0;

    return OK;
}

exit()函數(shù)
exit()的用法
exit()與return
free()

ClearList()：重置為空表

Status ClearList_Sq(SqList *L) {
    if (!L->elem)   
        return ERROR;

    L->length = 0;
    return OK;
}

ListEmpty(): 檢測該表是否為空

Status ListEmpty_Sq(SqList *L) {
    return (L->length > 0) ? NOT_EMPTY : EMPTY;
}

GetLength(): 獲取順序表中元素的個數(shù)

Length GetLength_Sq(SqList *L) {
    return L->length;
}

GetElem(): 用 e 返回 L 中下標為 i 的元素的值

Status GetElem_Sq(SqList *L, int i, ElemType *e) {
    // 若空間分配異?；虮碇袩o元素 異常返回
    if (!L->elem || L->length < 1)
        return ERROR;

    *e = L->elem[i];
    return OK;
}

LocateElem(): 返回表中第一個與 e 值滿足關系 compare() 的元素的位序（非下標）

Position LocateElem_Sq(SqList *L, ElemType e, Status((*compare)(ElemType e1, ElemType e2))) {
    // 若順序表為空 返回錯誤狀態(tài)
    if (ListEmpty_Sq(L) == EMPTY)   
        return ERROR;

    for (int i = 0; i < L->length; ++i) {
        // 將第 i 個元素與 e 值作為參數(shù)傳入 compare()，根據(jù)返回值判斷是否滿足該關系，若是，則返回位序，否則繼續(xù)往下遍歷
        if ((*compare)(e, L->elem[i]) == OK)
            return i + 1;
        else
            continue;
    }
    
    return 0;
}

compare(): 這里使用相等關系表示 compare() 函數(shù)

Status Equal(ElemType e1, ElemType e2) {
    return (e1 == e2) ? OK : ERROR;
}

調用舉例

int main() {
    ...
    // 返回表中第一個值為 8 的元素的位序
    int pos = LocateElem_Sq(&L, 8,  Equal);
    
    // 例如對于順序表：{3, 8, 6, 0, 9, 7, 4, 11}，此時 pos 的值應為 2
    printf("%d", pos);
    ...
}

GetKth(): 獲取第 k(位序，非下標) 個元素

Status GetKth(SqList *L, int k, ElemType *e) {
    // 1<=k<=length
    if (k < 1 || k > L->length) {
        return ERROR;
    } else {
        *e = L->elem[k - 1];
        return OK;
    }
}

PriorElem(): 獲取 curElem 的前驅

ElemType PriorElem_Sq(SqList *L, ElemType curElem, ElemType *pre_e) {
    // 先找到當前元素的位序
    int locateRes = LocateElem_Sq(L, curElem, Equal);

    // ERROR:表空; 1: 位序為1，第1個元素無前驅; 0: 表中未找到當前元素
    if (locateRes == ERROR || locateRes == 1 || locateRes == 0) {
        if (locateRes == 1) {
            printf("\nERROR: 第一個元素無前驅！");
        }
        else if (locateRes == 0) {
            printf("\nERROR: 目標元素: %d 不存在！", curElem);
        }

        return ERROR;
    }

    // 成功找到存在前驅的 curElem
    else {
        //  將位序為 locateRes - 1 的元素（即curElem的前驅）值寫入 pre_e
        if (GetKth(L, locateRes - 1, pre_e) != ERROR) {
            return OK;
        }
        else {
            printf("\nERROR: 未找到指定元素: %d 的前驅！", curElem);
            return ERROR;
        }
    }
}

NextElem(): 獲取 curElem 的后繼

ElemType NextElem_Sq(SqList *L, ElemType curElem, ElemType *next_e) {
    int locateRes = LocateElem_Sq(L, curElem, Equal);

    // ERROR:表空; 1: 位序為length，最后1個元素無后繼; 0: 表中未找到當前元素
    if (locateRes == ERROR || locateRes == L->length || locateRes == 0) {
        if (locateRes == L->length) {
            printf("\nERROR: 最后一個元素無后繼！");
        }
        else if (locateRes == 0) {
            printf("\nERROR: 目標元素: %d 不存在！", curElem);
        }
        return ERROR;
    }
    else {
        // 將位序為 locateRes + 1 的元素(即curElem的后繼)值寫入 next_e
        if (GetKth(L, locateRes + 1, next_e) != ERROR) {
            return OK;
        }
        else {
            printf("\nERROR: 未找到指定元素: %d 的前驅！", curElem);
            return ERROR;
        }
    }
}

調用舉例：查看表中所有元素的前驅與后繼

int main () {
    ...
    
    for (int i = 0; i < L.length; i++) {
        // cur_e 為當前遍歷的元素
        ElemType cur_e = L.elem[i];
        
        // pre_e, next_e 分別表示指向前驅和后繼元素所占內存空間的地址，均為臨時量，用完需要釋放
        ElemType *pre_e = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType));
        ElemType *next_e = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType));
        
        // 將 cur_e 的前驅元素的值寫入 pre_e
        if (PriorElem_Sq(&L, cur_e, pre_e) == ERROR) {
            *pre_e = -1;
        }
        
        // 將 cur_e 的后繼元素的值寫入 next_e
        if (NextElem_Sq(&L, cur_e, next_e) == ERROR) {
            *next_e = -1;
        }
        
        // 輸出 cur_e, pre_e, next_e
        printf("\npreElem: %d\ncurElem: %d\nnextElem: %d\n", *pre_e, cur_e, *next_e);
        
        // 釋放動態(tài)空間
        free(pre_e);
        free(next_e);
    }
    
    ...
}

ListInsert(): 在表中第 i 個元素之前插入元素 e

Status ListInsert_Sq(SqList *L, int i, ElemType e) {
    //  i = 0: 在表頭插入元素， i = length: 在表尾插入元素，均合法，除此之外的都不合法
    if (i < 0 || i > L->length) {
        return ERROR;
    }

    //  若空間不足，需增大空間分配量
    if (L->length >= L->list_size) {
        ElemType *newbase;
        newbase = (ElemType*)realloc(L->elem, (LIST_INIT_SIZE + LIST_INCREMENT) * sizeof(ElemType));
        if (!newbase)   
            exit(EXIT_FAILURE);
            
        L->elem = newbase;
        L->list_size += LIST_INCREMENT;
    }

    //  從被插入的元素位置起，至表尾元素止，整體移動
    ElemType *q = &L->elem[i];
    ElemType *p = &L->elem[L->length - 1];

    // 從后向前逐個進行值的遷移 為新值的插入騰出一個元素所需的空間
    while (p >= q) {
        *(p + 1) = *p;
        --p;
    }
    
    *q = e; // 給目標插入位置賦值
    ++L->length;

    return OK;
}

ListDelete(): 刪除指定下標的元素，并返回它的值

Status ListDelete_Sq(SqList *L, int i, ElemType *e) {
    if (ListEmpty_Sq(L) == EMPTY)   return ERROR;
    if (i < 0 || i > L->length - 1) return ERROR;

    *e = L->elem[i];    // 目標刪除元素的值
    
    ElemType *q = &L->elem[i + 1];  // 目標刪除位置的后一個
    ElemType *p = &L->elem[L->length - 1];  // 表尾位置

    // 從前往后進行元素的逐個遷移
    while (q <= p) {
        *(q - 1) = *q;
        q++;
    }
    --L->length;
    
    return *e;
}

ListTraverse(): 對表中每個元素進行遍歷

Status ListTraverse_Sq(SqList *L, Status((*visit)(ElemType *curElem))) {
    if (ListEmpty_Sq(L) == EMPTY)
        return ERROR;

    for (int i = 0; i < L->length; ++i) {
        if ((*visit)(&L->elem[i]) == ERROR) {
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    printf("\n");
    return OK;
}

visit(): 這里使用打印輸出元素的值表示對單個元素的訪問

Status PrintElem(ElemType *curElem) {
    if (!curElem)
        return ERROR;

    printf("%d ", *curElem);
    return OK;
}

調用舉例

int main() {
    ...
    // 以 PrintElem 作為 Visit 方法遍歷順序表 L，程序將打印輸出 L 中每個元素的值
    ListTraverse_Sq(&L, PrintElem);
    ...
}

AssignElem(): 自定義表長并為各元素賦值

Status AssignElem_Sq(SqList *L, int *assign_size) {
    // 傳入的表還未分配內存空間，錯誤
    if (!L->elem)   
        exit(EXIT_FAILURE);

    printf("Input the assignment size: ");

    // 欲賦值的個數(shù)，即表長
    scanf_s("%d", assign_size, 1); 

    // 欲賦值的個數(shù)大于當前已有的空間，錯誤
    if (*assign_size > L->list_size)    
        exit(EXIT_FAILURE);     

    // 依次為各元素賦值
    for (int i = 0; i < *assign_size; ++i) {
        scanf_s("%d", &L->elem[i], 1);
        L->length++;
    }

    return OK;
}

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順序表主要操作集的實現(xiàn)

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