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数据结构常用算法集合
void Union(List &La, List 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
int La_len,Lb_len,i;
ElemType e;
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相同的数据元素
ListInsert(La, ++La_len, e); // 插入
}
} // union
void MergeList(List La, List Lb, List &Lc) { // 算法2.2
// 已知线性表La和Lb中的元素按值非递减排列。
// 归并La和Lb得到新的线性表Lc,Lc的元素也按值非递减排列。
int La_len, Lb_len;
ElemType ai, bj;
int i=1, j=1, k=0;
InitList(Lc);
La_len = ListLength(La);
Lb_len = ListLength(Lb);
while ((i <= La_len) && (j <= Lb_len)) { // La和Lb均非空
GetElem(La, i, ai);
GetElem(Lb, j, bj);
if (ai <= bj) {
ListInsert(Lc, ++k, ai);
++i;
} else {
ListInsert(Lc, ++k, bj);
++j;
}
}
while (i <= La_len) {
GetElem(La, i++, ai); ListInsert(Lc, ++k, ai);
}
while (j <= Lb_len) {
- 1 -
GetElem(Lb, j++, bj); ListInsert(Lc, ++k, bj);
}
} // MergeList
Status InitList_Sq(SqList &L) { // 算法2.3
// 构造一个空的线性表L。
L.elem = (ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
if (!L.elem) return OK; // 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;
} // InitList_Sq
Status ListInsert_Sq(SqList &L, int i, ElemType e) { // 算法2.4
// 在顺序线性表L的第i个元素之前插入新的元素e,
// i的合法值为1≤i≤ListLength_Sq(L)+1
ElemType *p;
if (i < 1 || i > L.length+1) return ERROR; // i值不合法
if (L.length >= L.listsize) { // 当前存储空间已满,增加容量
ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(L.elem,
(L.listsize+LISTINCREMENT)*sizeof (ElemType));
if (!newbase) return ERROR; // 存储分配失败
L.elem = newbase; // 新基址
L.listsize += LISTINCREMENT; // 增加存储容量
}
ElemType *q = &(L.elem[i-1]); // q为插入位置
for (p = &(L.elem[L.length-1]); p>=q; --p) *(p+1) = *p;
// 插入位置及之后的元素右移
*q = e; // 插入e
++L.length; // 表长增1
return OK;
} // ListInsert_Sq
Status ListDelete_Sq(SqList &L, int i, ElemType &e) { // 算法2.5
// 在顺序线性表L中删除第i个元素,并用e返回其值。
// i的合法值为1≤i≤ListLength_Sq(L)。
ElemType *p, *q;
if (i<1 || i>L.length) return ERROR; // i值不合法
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
- 2 -
q = L.elem+L.length-1; // 表尾元素的位置
for (++p; p<=q; ++p) *(p-1) = *p; // 被删除元素之后的元素左移
--L.length; // 表长减1
return OK;
} // ListDelete_Sq
int LocateElem_Sq(SqList L, ElemType e,
Status (*compare)(ElemType, ElemType)) { // 算法2.6
// 在顺序线性表L中查找第1个值与e满足compare()的元素的位序。
// 若找到,则返回其在L中的位序,否则返回0。
int i;
ElemType *p;
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;
} // LocateElem_Sq
void MergeList_Sq(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。
ElemType *pa,*pb,*pc,*pa_last,*pb_last;
pa = La.elem; pb = Lb.elem;
Lc.listsize = Lc.length = La.length+Lb.length;
pc = Lc.elem = (ElemType *)malloc(Lc.listsize*sizeof(ElemType));
if (!Lc.elem)
exit(OVERFLOW); // 存储分配失败
pa_last = La.elem+La.length-1;
pb_last = Lb.elem+Lb.length-1;
while (pa <= pa_last && pb <= pb_last) { // 归并
if (*pa <= *pb) *pc++ = *pa++;
else *pc++ = *pb++;
}
while (pa <= pa_last) *pc++ = *pa++; // 插入La的剩余元素
while (pb <= pb_last) *pc++ = *pb++; // 插入Lb的剩余元素
} // MergeList
Status GetElem_L(LinkList &L,int i, ElemType &e) { // 算法2.8
- 3 -
// L为带头结点的单链表的头指针。 当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR
LinkList p;
p = L->next; int j = 1; // 初始化,p指向第一个结点,j为计数器
while (p && j<i) { // 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素或p为空
p = p->next; ++j;
}
if ( !p || j>i ) return ERROR; // 第i个元素不存在
e = p->data; // 取第i个元素
return OK; } // GetElem_L
Status ListInsert_L(LinkList &L, int i, ElemType e) { // 算法2.9
// 在带头结点的单链线性表L的第i个元素之前插入元素e
LinkList p,s;
p = L;
int j = 0;
while (p && j < i-1) { // 寻找第i-1个结点
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i-1) return ERROR; // i小于1或者大于表长
s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 生成新结点
s->data = e; s->next = p->next; // 插入L中
p->next = s;
return OK;
} // LinstInsert_L
Status ListDelete_L(LinkList &L, int i, ElemType &e) { // 算法2.10
// 在带头结点的单链线性表L中,删除第i个元素,并由e返回其值
LinkList p,q;
p = L; int j = 0;
while (p->next && j < i-1) { // 寻找第i个结点,并令p指向其前趋
p = p->next; ++j;
}
if (!(p->next) || j > i-1) return ERROR; // 删除位置不合理
q = p->next;
p->next = q->next; // 删除并释放结点
e = q->data;
free(q);
return OK;
} // ListDelete_L
void CreateList_L(LinkList &L, int n) { // 算法2.11
- 4 -
// 逆位序输入(随机产生)n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L
LinkList p;
int i;
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
L->next = NULL; // 先建立一个带头结点的单链表
for (i=n; i>0; --i) {
p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 生成新结点
p->data = random(200); // 改为一个随机生成的数字(200以内)
p->next = L->next; L->next = p; // 插入到表头
}
} // CreateList_L
void MergeList_L(LinkList &La, LinkList &Lb, LinkList &Lc) {
// 算法2.12
// 已知单链线性表La和Lb的元素按值非递减排列。
// 归并La和Lb得到新的单链线性表Lc,Lc的元素也按值非递减排列。
LinkList pa, pb, pc;
pa = La->next; pb = Lb->next;
Lc = pc = La; // 用La的头结点作为Lc的头结点
while (pa && pb) {
if (pa->data <= pb->data) {
pc->next = pa; pc = pa; pa = pa->next;
}
else { pc->next = pb; pc = pb; pb = pb->next; }
}
pc->next = pa ? pa : pb; // 插入剩余段
free(Lb); // 释放Lb的头结点
} // MergeList_L
int LocateElem_SL(SLinkList S, ElemType e) { // 算法2.13
// 在静态单链线性表L中查找第1个值为e的元素。
// 若找到,则返回它在L中的位序,否则返回0。
int i;
i = S[0].cur; // i指示表中第一个结点
while (i && S[i].data != e) i = S[i].cur; // 在表中顺链查找
return i;
} // LocateElem_SL
void InitSpace_SL(SLinkList space) { // 算法2.14
// 将一维数组space中各分量链成一个备用链表,space[0].cur为头指针,
// "0"表示空指针
for (int i=0; i<MAXSIZE-1; ++i)
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