线性表栈和队列Word下载.docx

1、1819 int length（）20 21 return l.numinlist ;22 2324 void append（ELEMTYPE item）25 26 if （l.numinlist MAXSIZE）27 exit（0）;28 l.elementl.numinlist+ = item;29 3031 void insert（int i ,ELEMTYPE item）32 33 int j;34 if（i l.numinlist|l.numinlist 35 exit（0）;36 for（j = l.numinlist;j i;j-）37 l.elementj = l.elemen

2、tj-1;38 l.elementi = item;39 l.numinlist+;40 41 42 ELEMTYPE del（int i）43 44 int j;45 ELEMTYPE temp;46 if（i = l.numinlist|l.numinlist = 0）47 exit（0）;48 temp = l.elementi;49 for（j = i;j l.numinlist - 1;j+）50 l.elementj = l.elementj+1;51 l.numinlist-;52 return temp;53 54 55 int search（ELEMTYPE item）56

3、57 int i;58 for （i = 0;i l. numinlist;i+）59 if （l.elementi = item）60 return i;61 return -1;62 6364 void traversal（）65 66 int i;67 for （i = 0; l.numinlist;68 printf（%d ,l.elementi）;69 printf（n）;70 7172 void main（）73 74 init（）;75 append（10）; /* L is （10） */76 append（20）; /* L is （10,20） */77 append（30

4、）; /* L is （10,20,30） */78 traversal（）; /* L is （10,20,30） */79 insert（2,15）; /* L is （10,20,15,30） */80 traversal（）;81 if （search（15） != -1）82 printf（element 15 is in list!83 else84 printf（element 15 is not in list!85 printf（n%dn,del（1）;86 traversal（）; /* L is （10,15,30） */87 图2.1 顺序表表示法的线性表操作的实现图2

5、.1所示程序的输出结果为：10 20 3010 20 15 3020 10 15 30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 3 struct node 4 ELEMTYPE element;5 struct node *nex

6、t;7 struct node *head;8 struct node *tail;910 void init（）11 12 head = （struct node *）malloc（sizeof（struct node）;13 if （!head） exit（0）;14 head-next = NULL;15 tail = head;16 1718 int isEmpty（）19 20 if （head = tail） return 1;21 else return 0;24 int length（）26 struct node *p;27 int cnt = 0;28 for （p = h

7、ead-next;p != NULL;p = p-next）29 cnt+;30 return cnt;31 32 33 void append（ELEMTYPE item）34 35 struct node *p;36 p = （struct node *）malloc（sizeof（struct node）;37 if （!p） exit（0）;38 p-element = item;39 p-next = tail-40 tail-next = p;41 tail = p;42 4344 int insert（int i,ELEMTYPE item）45 46 struct node *

8、q,*ltemp;47 int j;48 ltemp = （struct node *）malloc（sizeof（struct node）;49 if （!ltemp） exit（0）;50 ltemp-51 q = head;52 j = 1;53 while （q != NULL） & （j 55 j+;56 57 if（!q）|（ji） exit（0）;58 ltemp-next = q-59 q-next = ltemp;60 if （tail = q） tail = ltemp;61 62 63 ELEMTYPE del（int i）64 65 struct node *p,*q;

9、66 ELEMTYPE temp;67 int j;68 q = head;69 p = head-70 j = 1;71 while （p !72 q = p;73 p = p-74 j+;75 76 if（!p）|（j i） exit（0）;77 temp = p-element;78 q-next = p-79 if （tail = p） tail = q;80 free（p）;81 return temp;82 8384 struct node *search（ELEMTYPE item）85 86 struct node *p;87 p = head-88 while（p != NU

10、LL）89 if （p-element = item）90 return p;91 else92 p = p-93 94 return NULL;95 9697 struct node *get（int i）98 99 struct node *p;100 int j;101 p = head-102 for（j = 1;（p ! i）;103 p = p-104 if（! i） return NULL;105 return p;106 107 108 void traversal（）109 110 struct node *p;111 printf（list is : 112 for （p

11、= head-113 printf（,p-element）;114 printf（115 116 117 void main（）118 119 struct node *p;120 121 init（）;122 append（10）; /* list is 10 */123 append（20）; /* list is 10 20 */124 append（30）; /* list is 10 20 30 */125 append（40）; /* list is 10 20 30 40 */126 traversal（）;127 printf（length is : %dn,length（）;

12、128129 insert（2,35）;130 traversal（）; /* list is 10 35 20 30 40 */131132 printf（,del（2）;133 traversal（）;134135 p = search（30）;136 if（!p）137 printf（nNot find!138 else139 printf（n%d140141 p = get（3）;142 if（!143 printf（144 else145 printf（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：List is : 10 20 30 40Lengt

13、h is : 4 10 35 20 30 403530 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（

14、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。

15、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

16、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

17、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

18、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

19、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

20、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ap

21、pend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

22、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

23、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。

24、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.h2 #include 3 #define MAXSIZE 999 4 typedef char ELEMTYPE；5 struct SeqStack 6 ELEMTYPE elementMAXSIZE;7 int top;8 ；9 struct SeqStack s；1011 void InitStack（ ）12 13 s.top = 0; 14 1516 int EmptyStack（ ）17 18 return （s.top = 0）;19 2021 void PushSta