清华严蔚敏《数据结构》的全部代码实现C语言.docx

1、清华严蔚敏数据结构的全部代码实现C语言/* c1.h (程序名) */ #include #include #include /* malloc()等 */ #include /* INT_MAX等 */ #include /* EOF(=Z或F6),NULL */ #include /* atoi() */ #include /* eof() */ #include /* floor(),ceil(),abs() */ #include /* exit() */ /* 函数结果状态代码 */ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #defin

2、e ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 /* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */* algo2-1.c 实现算法2.1的程序 */ #includec1.h typedef int ElemType;#includec2-1.h /*c2-1.h 线性表的动态分配顺序存储结构 */

3、 #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */ #define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量 */ typedef struct ElemType *elem; /* 存储空间基址 */ int length; /* 当前长度 */ int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */ SqList;#includebo2-1.c/* bo2-1.c 顺序表示的线性表(存储结构由c2-1.h定义)的基本操作(12个) */ Status InitList(SqLis

4、t *L) /* 算法2.3 */ /* 操作结果：构造一个空的顺序线性表 */ (*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType); if(!(*L).elem) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).length=0; /* 空表长度为0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */ return OK; Status DestroyList(SqList *L) /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：销毁顺序线性表L */ free(*L

5、).elem); (*L).elem=NULL; (*L).length=0; (*L).listsize=0; return OK; Status ClearList(SqList *L) /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */ (*L).length=0; return OK; Status ListEmpty(SqList L) /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */ if(L.length=0) return TRUE; else return FALSE; int ListLength(SqLis

6、t L) /* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */ return L.length; Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e) /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1iListLength(L) */ /* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */ if(iL.length) exit(ERROR); *e=*(L.elem+i-1); return OK; int LocateElem(SqList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType) /* 初始条件

7、：顺序线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */ /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0。算法2.6 */ ElemType *p; int i=1; /* i的初值为第1个元素的位序 */ p=L.elem; /* p的初值为第1个元素的存储位置 */ while(i=L.length&!compare(*p+,e) +i; if(i=L.length) return i; else return 0; Status PriorElem(SqList L,ElemT

8、ype cur_e,ElemType *pre_e) /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */ /* 否则操作失败，pre_e无定义 */ int i=2; ElemType *p=L.elem+1; while(iL.length) return INFEASIBLE; else *pre_e=*-p; return OK; Status NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e) /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果：若

9、cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */ /* 否则操作失败，next_e无定义 */ int i=1; ElemType *p=L.elem; while(iL.length&*p!=cur_e) i+; p+; if(i=L.length) return INFEASIBLE; else *next_e=*+p; return OK; Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) /* 算法2.4 */ /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1iListLength(L)+1 */ /* 操作结果：在L中第i

10、个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */ ElemType *newbase,*q,*p; if(i(*L).length+1) /* i值不合法 */ return ERROR; if(*L).length=(*L).listsize) /* 当前存储空间已满,增加分配 */ newbase=(ElemType *)realloc(*L).elem,(*L).listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType); if(!newbase) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */ (*L).elem=newbase; /* 新基址 */ (

11、*L).listsize+=LISTINCREMENT; /* 增加存储容量 */ q=(*L).elem+i-1; /* q为插入位置 */ for(p=(*L).elem+(*L).length-1;p=q;-p) /* 插入位置及之后的元素右移 */ *(p+1)=*p; *q=e; /* 插入e */ +(*L).length; /* 表长增1 */ return OK; Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) /* 算法2.5 */ /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1iListLength(L) */ /* 操作结果：删除L的

12、第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */ ElemType *p,*q; if(i(*L).length) /* i值不合法 */ return ERROR; p=(*L).elem+i-1; /* p为被删除元素的位置 */ *e=*p; /* 被删除元素的值赋给e */ q=(*L).elem+(*L).length-1; /* 表尾元素的位置 */ for(+p;p=q;+p) /* 被删除元素之后的元素左移 */ *(p-1)=*p; (*L).length-; /* 表长减1 */ return OK; Status ListTraverse(SqList L,void(*

13、vi)(ElemType*) /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败，则操作失败 */ /* vi()的形参加&，表明可通过调用vi()改变元素的值 */ ElemType *p; int i; p=L.elem; for(i=1;i=L.length;i+) vi(p+); printf(n); return OK; Status equal(ElemType c1,ElemType c2) /* 判断是否相等的函数，Union()用到 */ if(c1=c2) return TRUE; else return FA

14、LSE; void Union(SqList *La,SqList Lb) /* 算法2.1 */ /* 将所有在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中 */ ElemType e; int La_len,Lb_len; int i; La_len=ListLength(*La); /* 求线性表的长度 */ Lb_len=ListLength(Lb); for(i=1;i=Lb_len;i+) GetElem(Lb,i,&e); /* 取Lb中第i个数据元素赋给e */ if(!LocateElem(*La,e,equal) /* La中不存在和e相同的元素,则插入之 */ List

15、Insert(La,+La_len,e); void print(ElemType *c) printf(%d ,*c); void main() SqList La,Lb; Status i; int j; i=InitList(&La); if(i=1) /* 创建空表La成功 */ for(j=1;j=5;j+) /* 在表La中插入5个元素 */ i=ListInsert(&La,j,j); printf(La= ); /* 输出表La的内容 */ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb); /* 也可不判断是否创建成功 */ for(j=1;j=5;

16、j+) /* 在表Lb中插入5个元素 */ i=ListInsert(&Lb,j,2*j); printf(Lb= ); /* 输出表Lb的内容 */ ListTraverse(Lb,print); Union(&La,Lb); printf(new La= ); /* 输出新表La的内容 */ ListTraverse(La,print);/* algo2-2.c 实现算法2.2的程序 */ #includec1.h typedef int ElemType; #includec2-1.h #includebo2-1.c void MergeList(SqList La,SqList Lb,

17、SqList *Lc) /* 算法2.2 */ /* 已知线性表La和Lb中的数据元素按值非递减排列。 */ /* 归并La和Lb得到新的线性表Lc,Lc的数据元素也按值非递减排列 */ int i=1,j=1,k=0; int La_len,Lb_len; ElemType ai,bj; InitList(Lc); /* 创建空表Lc */ La_len=ListLength(La); Lb_len=ListLength(Lb); while(i=La_len&j=Lb_len) /* 表La和表Lb均非空 */ GetElem(La,i,&ai); GetElem(Lb,j,&bj); i

18、f(ai=bj) ListInsert(Lc,+k,ai); +i; else ListInsert(Lc,+k,bj); +j; while(i=La_len) /* 表La非空且表Lb空 */ GetElem(La,i+,&ai); ListInsert(Lc,+k,ai); while(j=Lb_len) /* 表Lb非空且表La空 */ GetElem(Lb,j+,&bj); ListInsert(Lc,+k,bj); void print(ElemType *c) printf(%d ,*c); void main() SqList La,Lb,Lc; int j,a4=3,5,8,

19、11,b7=2,6,8,9,11,15,20; InitList(&La); /* 创建空表La */ for(j=1;j=4;j+) /* 在表La中插入4个元素 */ ListInsert(&La,j,aj-1); printf(La= ); /* 输出表La的内容 */ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */ for(j=1;j=7;j+) /* 在表Lb中插入7个元素 */ ListInsert(&Lb,j,bj-1); printf(Lb= ); /* 输出表Lb的内容 */ ListTraverse(Lb,print)

20、; MergeList(La,Lb,&Lc); printf(Lc= ); /* 输出表Lc的内容 */ ListTraverse(Lc,print); /* algo2-3.c 实现算法2.7的程序 */ #includec1.h typedef int ElemType; #includec2-1.h #includebo2-1.c void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList *Lc) /* 算法2.7 */ /* 已知顺序线性表La和Lb的元素按值非递减排列。 */ /* 归并La和Lb得到新的顺序线性表Lc,Lc的元素也按值非递减排列 */ El

21、emType *pa,*pa_last,*pb,*pb_last,*pc; pa=La.elem; pb=Lb.elem; (*Lc).listsize=(*Lc).length=La.length+Lb.length;/*不用InitList()创建空表Lc */ pc=(*Lc).elem=(ElemType *)malloc(*Lc).listsize*sizeof(ElemType); if(!(*Lc).elem) /* 存储分配失败 */ exit(OVERFLOW); pa_last=La.elem+La.length-1; pb_last=Lb.elem+Lb.length-1

22、; while(pa=pa_last&pb=pb_last) /* 表La和表Lb均非空 */ /* 归并 */ if(*pa=*pb) *pc+=*pa+; else *pc+=*pb+; while(pa=pa_last) /* 表La非空且表Lb空 */ *pc+=*pa+; /* 插入La的剩余元素 */ while(pb=pb_last) /* 表Lb非空且表La空 */ *pc+=*pb+; /* 插入Lb的剩余元素 */ void print(ElemType *c) printf(%d ,*c); void main() SqList La,Lb,Lc; int j; Init

23、List(&La); /* 创建空表La */ for(j=1;j=5;j+) /* 在表La中插入5个元素 */ ListInsert(&La,j,j); printf(La= ); /* 输出表La的内容 */ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */ for(j=1;j=5;j+) /* 在表Lb中插入5个元素 */ ListInsert(&Lb,j,2*j); printf(Lb= ); /* 输出表Lb的内容 */ ListTraverse(Lb,print); MergeList(La,Lb,&Lc); printf(L

24、c= ); /* 输出表Lc的内容 */ ListTraverse(Lc,print); /* algo2-4.c 修改算法2.7的第一个循环语句中的条件语句为开关语句，且当 */ /* *pa=*pb时，只将两者中之一插入Lc。此操作的结果和算法2.1相同 */ #includec1.h typedef int ElemType; #includec2-1.h #includebo2-1.c int comp(ElemType c1,ElemType c2) int i; if(c1c2) i=1; else if(c1=c2) i=0; else i=-1; return i; void

25、MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList *Lc) /* 另一种合并线性表的方法（根据算法2.7下的要求修改算法2.7） */ ElemType *pa,*pa_last,*pb,*pb_last,*pc; pa=La.elem; pb=Lb.elem; (*Lc).listsize=La.length+Lb.length; /* 此句与算法2.7不同 */ pc=(*Lc).elem=(ElemType *)malloc(*Lc).listsize*sizeof(ElemType); if(!(*Lc).elem) exit(OVERFLOW); pa_las

26、t=La.elem+La.length-1; pb_last=Lb.elem+Lb.length-1; while(pa=pa_last&pb=pb_last) /* 表La和表Lb均非空 */ switch(comp(*pa,*pb) /* 此句与算法2.7不同 */ case 0: pb+; case 1: *pc+=*pa+; break; case -1: *pc+=*pb+; while(pa=pa_last) /* 表La非空且表Lb空 */ *pc+=*pa+; while(pb=pb_last) /* 表Lb非空且表La空 */ *pc+=*pb+; (*Lc).length=

27、pc-(*Lc).elem; /* 加此句 */ void print(ElemType *c) printf(%d ,*c); void main() SqList La,Lb,Lc; int j; InitList(&La); /* 创建空表La */ for(j=1;j=5;j+) /* 在表La中插入5个元素 */ ListInsert(&La,j,j); printf(La= ); /* 输出表La的内容 */ ListTraverse(La,print); InitList(&Lb); /* 创建空表Lb */ for(j=1;j=5;j+) /* 在表Lb中插入5个元素 */ L

28、istInsert(&Lb,j,2*j); printf(Lb= ); /* 输出表Lb的内容 */ ListTraverse(Lb,print); MergeList(La,Lb,&Lc); printf(Lc= ); /* 输出表Lc的内容 */ ListTraverse(Lc,print); /* algo2-5.c 实现算法2.11、2.12的程序 */ #includec1.h typedef int ElemType; #includec2-2.h/* c2-2.h 线性表的单链表存储结构 */ struct LNode ElemType data; struct LNode *next; ; typedef struct LNode *LinkList; /* 另一种定义LinkList的方法 */ #includebo2-2.c/* bo2-2.c 单链表线性表(存储结构由c2-2.h定义)的基本操作(12个) */ Status InitList(LinkList *L) /* 操作结果：构造一个空的线性表L */ *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */ if(!*L) /* 存储分配失败 */ exit(OVERFLOW); (*L)