算法與數據結構(10): 線性表(1)——順序表

注：轉載請標明原文出處鏈接：https://xiongyiming.blog.csdn.net/article/details/100848417

1 線性表簡介

線性表(linear list)是最基本、最簡單、也是最常用的一種數據結構。
一個線性表是n個具有相同特性的數據元素的有限序列。
線性表中數據元素之間的關係是一對一的關係，即除了第一個和最後一個數據元素之外，其它數據元素都是首尾相接的(注意，這句話只適用大部分線性表，而不是全部。比如，循環鏈表邏輯層次上也是一種線性表(存儲層次上屬於鏈式存儲)，但是把最後一個數據元素的尾指針指向了首位結點)。
(以上均來自百度百科)

線性表分爲順序表和鏈表，如下圖所示：

鏈表有：靜態鏈表，單鏈表，循環鏈表 和 雙向鏈表。

2 順序表的基本操作

(1) 順序表——插入, 刪除, 清空, 遍歷等操作

要求：

線性表——順序表
3 5 7 2 9 1 8
前驅 後繼

1. List(int size);//創建線性表——構造函數
2. ~List(); //銷燬線性表——析構函數
3. void ClearList();//清空線性表
4. bool ListEmpty();//判斷線性表是否爲空
5. int ListLength(); //獲取線性表長度
6. bool GetElem(int i, int *e); //獲取指定元素
7. int LocateElem(int *e); //尋找第一個滿足e的數據元素的位序
8. bool PriorElem(int *currentElem, int *preElem); //獲取指定元素的前驅
9. bool NextElem(int *currentElem, int *nextElem); //獲取指定元素的後繼
10. bool ListInsert(int i, int *e); //在第i個位置插入元素
11. bool ListDelete( int i, int *e); //刪除第i個位置的元素
12. void ListTraverse(); //遍歷線性表

List.h

#pragma once

class List
{
public:
	List(int size);//創建線性表——構造函數
	~List();      //銷燬線性表——析構函數
	void ClearList();//清空線性表
	bool ListEmpty();//判斷線性表是否爲空
	int ListLength(); //獲取線性表長度
	bool GetElem(int i, int *e); //獲取指定元素
	int LocateElem(int *e); //尋找第一個滿足e的數據元素的位序
	bool PriorElem(int *currentElem, int *preElem); //獲取指定元素的前驅
	bool NextElem(int *currentElem, int *nextElem); //獲取指定元素的後繼
	bool ListInsert(int i, int *e); //在第i個位置插入元素
	bool ListDelete( int i, int *e); //刪除第i個位置的元素
	void ListTraverse(); //遍歷線性表

private:
	int *m_pList;
	int m_iSize;
	int m_iLength;

};

List.cpp

#include<iostream>
#include"List.h"

using namespace std;

List::List(int size)
{
	m_iSize = size;
	m_pList = new int[m_iSize];
	m_iLength = 0;
}


List::~List()
{
	delete[]m_pList;
	m_pList = NULL;
}

//清空線性表
void List::ClearList()
{
	m_iLength = 0;
}

//判斷線性表是否爲空
bool List::ListEmpty()
{
	if (m_iLength==0)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

//獲取線性表長度
int List::ListLength()
{
	return m_iLength;
}

//獲取指定元素
bool List::GetElem(int i, int *e)
{
	if (i<0 || i>m_iSize)
	{
		return false;
	}
	
	*e = m_pList[i];
	return true;
}


//尋找第一個滿足e的數據元素的位序
int List::LocateElem(int *e)
{
	for (int i = 0; i < m_iLength; i++)
	{
		if (m_pList[i] == *e)
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}


//獲取指定元素的前驅
bool List::PriorElem(int *currentElem, int *preElem)
{
	int temp = LocateElem(currentElem);
	if (temp == -1)
	{
		return false;
	}
	else
	{
		if (temp == 0)
		{
			return false;
		}
		else
		{
			*preElem=m_pList[temp - 1];
			return true;
		}
	}

}


//獲取指定元素的後繼
bool List::NextElem(int *currentElem, int *nextElem)
{
	int temp = LocateElem(currentElem);
	if (temp == -1)
	{
		return false;
	}
	else
	{
		if (temp == m_iLength-1)
		{
			return false;
		}
		else
		{
			*nextElem = m_pList[temp + 1];
			return true;
		}
	}

}

//在第i個位置插入元素
bool List::ListInsert(int i, int *e)
{
	if (i < 0 || i > m_iLength)
	{
		return false;
	}
	
	for (int k = m_iLength-1; k >=i; k--)
	{
		m_pList[k + 1] = m_pList[k];
	}

	m_pList[i] = *e;
	m_iLength++;
	return true;
}

//刪除第i個位置的元素
bool List::ListDelete(int i, int *e)
{
	*e = m_pList[i];

	if (i<0||i>=m_iLength)
	{
		return false;
	}

	for (int k = i+	1; k < m_iLength; k++)
	{
		m_pList[k - 1] = m_pList[k];
	}


	m_iLength--;
	return true;

}

//遍歷線性表
void List::ListTraverse()
{
	for (int i=0; i < m_iLength; i++)
	{
		cout<<m_pList[i] << endl;
	}
}

main.cpp

#include<iostream>
#include"List.h"

using namespace std;

/**********************************************************************
線性表——順序表
	3 5 7 2 9 1 8
	前驅  後繼

	List(int size);//創建線性表——構造函數
	~List();      //銷燬線性表——析構函數
	void ClearList();//清空線性表
	bool ListEmpty();//判斷線性表是否爲空
	int ListLength(); //獲取線性表長度
	bool GetElem(int i, int *e); //獲取指定元素
	int LocateElem(int *e); //尋找第一個滿足e的數據元素的位序
	bool PriorElem(int *currentElem, int *preElem); //獲取指定元素的前驅
	bool NextElem(int *currentElem, int *nextElem); //獲取指定元素的後繼
	bool ListInsert(int i, int *e); //在第i個位置插入元素
	bool ListDelete( int i, int *e); //刪除第i個位置的元素
	void ListTraverse(); //遍歷線性表

**********************************************************************/


int main()
{
	int e1 = 3;
	int e2 = 5;
	int e3 = 7;
	int e4 = 2;
	int e5 = 9;
	int e6 = 1;
	int e7 = 8;

	int temp = 0;
	List *list1 = new List(10);

	//插入元素 3 5 7 2 9 1 8
	list1->ListInsert(0, &e1);
	list1->ListInsert(1, &e2);
	list1->ListInsert(2, &e3);
	list1->ListInsert(3, &e4);
	list1->ListInsert(4, &e5);
	list1->ListInsert(5, &e6);
	list1->ListInsert(6, &e7);

	//遍歷
	list1->ListTraverse();

	cout << "--------------------" << endl;


	//刪除元素
	list1->ListDelete(0, &temp);//刪除第一個元素
	//遍歷
	list1->ListTraverse();
	cout << "刪除的元素爲：" << temp << endl;
	cout << "--------------------" << endl;



	//判斷線性表是否爲空
	if (!list1->ListEmpty())
	{
		cout << "not empty" << endl;
	}
	cout << "--------------------" << endl;

	//清空線性表
	list1->ClearList();//清空線性表
	//遍歷
	list1->ListTraverse();

	//判斷線性表是否爲空
	if (list1->ListEmpty())
	{
		cout << "empty" << endl;
	}
	cout << "--------------------" << endl;


delete list1;
	cin.get();
	return 0;
}

運行結果

(2) 順序表——指定元素的前驅 和 後繼

main.cpp文件出現改動，其他文件不做改變

main.cpp

#include<iostream>
#include"List.h"

using namespace std;

/**********************************************************************
線性表——順序表
	3 5 7 2 9 1 8
	前驅  後繼

	List(int size);//創建線性表——構造函數
	~List();      //銷燬線性表——析構函數
	void ClearList();//清空線性表
	bool ListEmpty();//判斷線性表是否爲空
	int ListLength(); //獲取線性表長度
	bool GetElem(int i, int *e); //獲取指定元素
	int LocateElem(int *e); //尋找第一個滿足e的數據元素的位序
	bool PriorElem(int *currentElem, int *preElem); //獲取指定元素的前驅
	bool NextElem(int *currentElem, int *nextElem); //獲取指定元素的後繼
	bool ListInsert(int i, int *e); //在第i個位置插入元素
	bool ListDelete( int i, int *e); //刪除第i個位置的元素
	void ListTraverse(); //遍歷線性表

**********************************************************************/


int main()
{
	int e1 = 3;
	int e2 = 5;
	int e3 = 7;
	int e4 = 2;
	int e5 = 9;
	int e6 = 1;
	int e7 = 8;

	int temp = 0;
	List *list1 = new List(10);

	//插入元素 3 5 7 2 9 1 8
	list1->ListInsert(0, &e1);
	list1->ListInsert(1, &e2);
	list1->ListInsert(2, &e3);
	list1->ListInsert(3, &e4);
	list1->ListInsert(4, &e5);
	list1->ListInsert(5, &e6);
	list1->ListInsert(6, &e7);

	//遍歷
	list1->ListTraverse();

	cout << "--------------------" << endl;


	//獲取指定元素的值
	list1->GetElem(0, &temp);
	cout << "temp的值: " << temp << endl;

	//獲取指定元素位置
	cout << "temp的位置: " << list1->LocateElem(&temp) << endl;
	cout << "--------------------" << endl;

	//指定元素的前驅
	list1->PriorElem(&e4, &temp);
	cout << "e4的前驅值: " << temp << endl;

	//指定元素的後繼
	list1->NextElem(&e4, &temp);
	cout << "e4的後繼值: " << temp << endl;


	delete list1;

	cin.get();
	return 0;
}

運行結果

3 鏈表的基本操作

4 鏈表應用——通訊錄

---

參考資料

[1] 數據結構探險之線性表篇