线性表栈和队列Word下载.docx
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18
19intlength（）
20{
21returnl.numinlist;
22}
23
24voidappend（ELEMTYPEitem）
25{
26if（l.numinlist>
MAXSIZE）
27exit（0）;
28l.element[l.numinlist++]=item;
29}
30
31voidinsert（inti,ELEMTYPEitem）
32{
33intj;
34if（i<
0||i>
l.numinlist||l.numinlist>
35exit（0）;
36for（j=l.numinlist;
j>
i;
j--）
37l.element[j]=l.element[j-1];
38l.element[i]=item;
39l.numinlist++;
40}
41
42ELEMTYPEdel（inti）
43{
44intj;
45ELEMTYPEtemp;
46if（i<
=l.numinlist||l.numinlist==0）
47exit（0）;
48temp=l.element[i];
49for（j=i;
j<
l.numinlist-1;
j++）
50l.element[j]=l.element[j+1];
51l.numinlist--;
52returntemp;
53}
54
55intsearch（ELEMTYPEitem）
56{
57inti;
58for（i=0;
i<
l.numinlist;
i++）
59if（l.element[i]==item）
60returni;
61return-1;
62}
63
64voidtraversal（）
65{
66inti;
67for（i=0;
l.numinlist;
68printf（"
%d"
l.element[i]）;
69printf（"
\n"
）;
70}
71
72voidmain（）
73{
74init（）;
75append（10）;
/*Lis（10）*/
76append（20）;
/*Lis（10,20）*/
77append（30）;
/*Lis（10,20,30）*/
78traversal（）;
/*Lis（10,20,30）*/
79insert（2,15）;
/*Lis（10,20,15,30）*/
80traversal（）;
81if（search（15）!
=-1）
82printf（"
element15isinlist!
"
83else
84printf（"
element15isnotinlist!
85printf（"
\n%d\n"
del
（1））;
86traversal（）;
/*Lis（10,15,30）*/
87}
图2.1顺序表表示法的线性表操作的实现
图2.1所示程序的输出结果为：
102030
10201530
20
101530
单链表基本操作的实现
在线性表的顺序表示中，由于逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻，则每个元素的存储地址都可从线性表的起始地址计算得到。
而在单链表中，任何两个元素的存储地址之间没有固定的联系，表中每个元素的存储地址都包含在其前驱结点的指针域中，所以，单链表的运算与顺序表的运算一般有所不同。
设head和tail分别为带表头结点的单链表的头指针和尾指针。
图2.6给出了单链表基本操作的实现。
1#include<
alloc.h>
3structnode{
4ELEMTYPEelement;
5structnode*next;
7structnode*head;
8structnode*tail;
9
10voidinit（）
11{
12head=（structnode*）malloc（sizeof（structnode））;
13if（!
head）exit（0）;
14head->
next=NULL;
15tail=head;
16}
17
18intisEmpty（）
19{
20if（head==tail）return1;
21elsereturn0;
24intlength（）
26structnode*p;
27intcnt=0;
28for（p=head->
next;
p!
=NULL;
p=p->
next）
29cnt++;
30returncnt;
31}
32
33voidappend（ELEMTYPEitem）
34{
35structnode*p;
36p=（structnode*）malloc（sizeof（structnode））;
37if（!
p）exit（0）;
38p->
element=item;
39p->
next=tail->
40tail->
next=p;
41tail=p;
42}
43
44intinsert（inti,ELEMTYPEitem）
45{
46structnode*q,*ltemp;
47intj;
48ltemp=（structnode*）malloc（sizeof（structnode））;
49if（!
ltemp）exit（0）;
50ltemp->
51q=head;
52j=1;
53while（（q!
=NULL）&
&
（j<
i））{
54q=q->
55j++;
56}
57if（（!
q）||（j>
i））exit（0）;
58ltemp->
next=q->
59q->
next=ltemp;
60if（tail==q）tail=ltemp;
61}
62
63ELEMTYPEdel（inti）
64{
65structnode*p,*q;
66ELEMTYPEtemp;
67intj;
68q=head;
69p=head->
70j=1;
71while（（p!
72q=p;
73p=p->
74j++;
75}
76if（（!
p）||（j>
i））exit（0）;
77temp=p->
element;
78q->
next=p->
79if（tail==p）tail=q;
80free（p）;
81returntemp;
82}
83
84structnode*search（ELEMTYPEitem）
85{
86structnode*p;
87p=head->
88while（p!
=NULL）{
89if（p->
element==item）
90returnp;
91else
92p=p->
93}
94returnNULL;
95}
96
97structnode*get（inti）
98{
99structnode*p;
100intj;
101p=head->
102for（j=1;
（p!
i）;
103p=p->
104if（（!
i））returnNULL;
105returnp;
106}
107
108voidtraversal（）
109{
110structnode*p;
111printf（"
listis:
"
112for（p=head->
113printf（"
p->
element）;
114printf（"
115}
116
117voidmain（）
118{
119structnode*p;
120
121init（）;
122append（10）;
/*listis10*/
123append（20）;
/*listis1020*/
124append（30）;
/*listis102030*/
125append（40）;
/*listis10203040*/
126traversal（）;
127printf（"
lengthis:
%d\n"
length（））;
128
129insert（2,35）;
130traversal（）;
/*listis1035203040*/
131
132printf（"
del
（2））;
133traversal（）;
134
135p=search（30）;
136if（!
p）
137printf（"
\nNotfind!
138else
139printf（"
\n%d"
140
141p=get（3）;
142if（!
143printf（"
144else
145printf（"
147}
图2.6单链表的基本操作的实现
图2.6所示单链表基本操作的输出内容为：
Listis:
10203040
Lengthis:
4
1035203040
35
30
在图2.6中，第2行把ELEMTYPE设置为int的一个别名，这样，这个单链表中结点的元素值就为整数了。
第3行到第8行包含了线性表的说明，其中element用来存放结点的数据信息，next为指针域，指明结点的唯一后继结点在内存中的存放地址。
head和tail分别表示单链表的头指针和尾指针。
接下来从第10行到第115行是线性表运算函数的定义。
函数init（第10行到第16行）实现单链表的初始化。
函数首先通过C语言提供的malloc函数申请一个结点作为表头结点，并由头指针head指向，如果申请空间失败，程序结束。
否则将该结点的next置成空（NULL），然后将尾指针tail也指向该表头结点。
函数isEmpty（第18行到第22行）判断单链表是否为空，如果头指针head和尾指针tail相等，则表示单链表为空，说明表中无元素。
函数返回1，否则，函数返回0。
函数length（第24行到第31行）统计单链表中结点的数目。
函数通过一个for循环从第一个结点开始（p=head->
next）计数，如果不是最后一个结点（p!
=NULL），计数器cnt就加1，然后到下一个结点（p=p->
next），直到最后一个结点为止。
计数器cnt的值就是单链表的结点个数。
第33行到第42行的函数append实现在单链表的最后追加一个新结点，新结点的元素值为item。
函数首先申请一个空结点（第36行），如果申请失败，程序结束。
否则将item和NULL分别填入该结点的element域和next域。
然后将新结点链入单链表中（第39行和第40行），最后将单链表尾指针tail指向新结点，使其成为新的最后结点（tail=p）。
设p是指向单链表结点的指针，在p指向的结点前面插入一个结点包括三个步骤。
首先，要创建一个新结点，并且赋给它一个值。
其次，新结点的next指向指针p指向的结点。
第三，指针p指向的结点的前趋结点的next指向新插入的结点。
图2.7给出了这三个步骤的图示。
（a）插入前的链表（b）插入后的链表
图2.7在单链表中插入一个结点的过程
假设ltemp为指向新插入结点的指针，指针q指向p结点的前趋结点，则上述指针修改的代码为
ltemp->
（或者ltemp->
）
q->
函数insert（第44行到第61行）实现了上述过程。
该函数在单链表的第i个结点前插入一个新结点，item为新结点的元素值。
算法在实现时，首先申请一个结点，指针ltemp指向该结点（48行）。
如果申请失败，则程序结束（49行）。
否则用item初始化该结点element域（50行）。
接着从表头开始（q=head），通过while循环定位新结点插入位置（53行到56行）。
如果插入位置不合法，程序结束（57行）。
否则指针q停留在被插入位置的前趋结点，最后根据上面所述修改相应指针。
如果是在最后结点后插入结点，还需要修改尾指针，使其指向新插入结点（60行）。
从单链表删去一个结点很简单，只需将被删结点的前趋结点的next域指向被删结点的后继结点即可。
图2.8给出了删除一个结点的指针变化情况。
但必须注意，被删结点占据的内存空间应该返还给存储器，可调用C语言提供的标准函数free将被删去结点所占据的内存空间返还给存储器。
（a）删除值为12的结点前的单链表
（b）删去结点后指针的变化情况
图2.8删去一个结点的过程
设指针q为被删除结点p的前驱结点指针，删除结点p的代码为：
q->
free（p）；
实现上述过程的代码包含在函数del中（第63行到第82行）。
指针p被用来指向被删除结点，指针q被用来指向被删除结点的前趋结点，temp用来存放被删除结点的元素值。
算法首先从表头开始寻找被删除结点的前趋结点，如果没有找到被删除的结点，则程序结束。
否则，将被删除结点的元素值保存到临时变量temp中（77行），并修改相应指针（78行）。
如果被删除的结点是最后一个结点，还需要将尾指针指向被删除结点的前趋（79行）。
第80行归还被删结点所占据的存储空间，81行返回被删除结点的元素值。
在单链表中查找特定值（item）的元素过程由函数search完成（84行到95行）。
函数首先从表头开始（87行），通过一个while循环实现查找过程。
如果表中还有元素（p!
=NULL）,则判断该元素是否是要查找的元素，如果是，则返回该元素地址，否则到下一个结点（92行）。
如果表中没有要找的元素，函数返回NULL。
由于单链表中任何两个元素的存储位置之间没有固定的联系，每个元素的存储位置只能通过其前趋结点得到。
因此，在单链表中寻找第i个结点就不像顺序表那么容易。
在单链表中，取得第i个元素必须从单链表头结点出发寻找。
函数get（第97行到第106行）从链表表头结点开始寻找第i个结点，若结点i不存在，函数返回空（NULL），否则返回指向该结点的指针。
单链表的遍历和顺序表的遍历非常相似，顺序表使用下标值，而链表则是使用指针来处理每个结点。
最大的不同在于顺序表可以随机存取元素，可是链表结构一定要用遍历的方式来存取其中的每一个结点。
因为头指针只能获得第一个结点的内容，如果要知道第i个结点的内容，一定要遍历到第i-1个结点才能知道它的地址。
函数traversal（第108行到第115行）实现链表的遍历。
在循环的开始，首先将指针p指向第一个结点，接着进入循环，循环的条件是测试指针p是否已指向链表的结尾。
因为链表的最后一个结点的指针会指向NULL，所以当指针指向NULL时，表示已经走到了链表的最后。
而在循环中的语句p=p->
next就是移动指针指向下一个结点。
第117行到第147行是main函数，说明了线性表的链式存储结构下操作函数的使用。
121行调用init函数将链表置成空表。
第122到125的四行调用append函数追加四个元素，此时线性表为（10，20，30，40）。
127行输出线性表的长度（此时输出4）。
insert（2,35）（129行）在位置2插入一个元素35，线性表变为（10，35，20，30，40）。
132行输出被删除的第2个结点的值（35）。
135行在表中查找元素30。
第141行调用get函数定位第3个元素。
顺序栈
在图3.2中，第3行定义了一个常数值MAXSIZE，这是因为数组的大小需要提前声明。
在顺序栈的实现中，MAXSIZE表示栈的最大长度，示例中将其设为999。
第4行把ELEMTYPE设置为char的一个别名，这样，这个示例栈就可以使用一组字符了。
第5行到第9行包含了顺序栈的定义，s为顺序栈。
接下来从第11行到第64行是顺序栈操作函数的实现。
第11到第14行完成栈的初始化。
顺序栈的初始化很简单，只需将栈顶指针top置为0即可。
函数EmptyStack（第16行到第19行）判断顺序栈是否为空，如果为空（没有元素），函数返回1，否则返回0。
第21到第31行实现入栈操作。
进栈函数PushStack完成在顺序栈的栈顶插入一个元素。
函数首先检查顺序栈是否已满，如果已满，程序结束，否则将新元素插入到栈顶位置，并移动栈顶指针。
第33行到第43行完成出栈操作。
出栈函数PopStack首先判断栈中是否有元素，如果为空栈（意味着没有元素），程序结束。
否则先移动栈顶指针，然后将栈顶元素的值返回。
注意，出栈操作，需要先判栈是否为空，为空时不能操作，否则产生错误。
通常栈空时常作为一种控制转移的条件。
第45行到第53行的函数TopStack实现取栈顶元素，如果栈为空，则退出程序，否则返回栈顶元素的值。
取栈顶元素操作与出栈操作类似，不同的是出栈操作需要修改栈顶指针，而取栈顶元素操作不需要修改栈顶指针。
函数LengthStack（第55到第58行）返回顺序栈中元素个数。
由于栈顶指针记录的就是栈中元素个数，因此函数只是简单返回top的值。
第60行到第71行说明了顺序栈的应用。
62行调用InitStack函数建立一个空栈，第63到第67行调用PushStack函数将五个字符元素入栈。
第68行调用LengthStack函数输出栈中元素个数，第69行调用PopStack函数删除栈顶元素。
第70行调用TopStack函数输出栈顶元素。
stdlib.h>
2#include<
malloc.h>
3#defineMAXSIZE999
4typedefcharELEMTYPE；
5structSeqStack{
6ELEMTYPEelement[MAXSIZE];
7inttop;
8}；
9structSeqStacks；
10
11voidInitStack（）
12{
13s.top=0;
14}
15
16intEmptyStack（）
17{
18return（s.top==0）;
19}
20
21voidPushSta
升级会员 