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数据结构常用算法

数据结构

需积分: 9 2 下载量 94 浏览量 2014-12-26 14:23:18 上传评论 1 收藏 260KB PDF 举报

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关于数据结构的全部算法，不仅包含排序和查找，还有关于内存管理等各方面的算法！

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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)

- 5 -

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