データ構造について話す-シーケンステーブル

データ構造について話す-シーケンステーブル

コンパイル環境：私はVS2013を使用していますが、より高度なバージョンも可能です。

  ヘッダーファイルcommon.hとseqlist.h、ソースファイルDatabase.cpp、ヘッダーファイルcommon.hは主にさまざまな共通ヘッダーファイルと関数交換関数の3つのファイルを作成し、ヘッダーファイルseqlist.hは主にさまざまな関数の関数宣言と関数アルゴリズムの順序テーブル。ソースファイルDatabase.cppには、主に関数呼び出しとユーザーインターフェイスが含まれています。

主な機能
  0.終了1.テールインサート2.ヘッドインサート3.ディスプレイ4.テール削除5.ヘッド削除6.位置による挿入7.値による挿入8.位置による削除9.値による削除10.検索11.長さ12.容量13.並べ替え14.逆順15.クリア16.最初の検索17.最後の検索18.バイナリ検索19.すべて削除

ヘッダーファイルcommon.h

#ifndef _COMMON_H_
#define _COMMON_H_

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
//用于内存泄露的检测
#include <vld.h>

#define ElemType int
void Swap(ElemType *a, ElemType *b)
{
	ElemType tmp = *a;
	*a = *b;
	*b = tmp;
}

#endif /*_COMMON_H_*/

ヘッダーファイルseqlist.h

#ifndef _SEQLIST_H_
#define _SQLIST_H_

#include "common.h"

#define SEQLIST_DEFAULT_SIZE 8

//定义顺序表的结构
typedef struct SeqList
{
	ElemType *base;
	size_t capacity;
	size_t size;
}SeqList;

void SeqListInit(SeqList *plist);
void SeqListDestroy(SeqList *plist);
void SeqListPushBack(SeqList *plist, ElemType x);
void SeqListPushFront(SeqList *plist, ElemType x);
void SeqListShow(SeqList *plist);
size_t SeqListLength(SeqList *plist);

void SeqListPopBack(SeqList *plist);
void SeqListPopFront(SeqList *plist);
void SeqListClear(SeqList *plist);
bool SeqListInsertByPos(SeqList *plist, int pos, ElemType x);
void SeqListSort(SeqList *plist);
size_t SeqListCapacity(SeqList *plist);
void SeqListInsertByVal(SeqList *plist, ElemType x);
void SeqListErasePos(SeqList *plist, int pos);

int SeqListFind(SeqList *plist, ElemType key);
void SeqListEraseVal(SeqList *plist, ElemType key);
void SeqListReverse(SeqList *plist);
///
bool IsFull(SeqList *plist)
{
	//断言结构体不能为空，如果结构体为空，那么表也就不存在
	assert(plist != NULL);
	return plist->size >= plist->capacity;
}

bool IsEmpty(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	return plist->size == 0;
}

void SeqListInit(SeqList *plist)
{
	plist->capacity = SEQLIST_DEFAULT_SIZE;
	plist->base = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType)* plist->capacity);
	plist->size = 0;
}

void SeqListDestroy(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	free(plist->base);
	plist->base = NULL;
	plist->capacity = plist->size = 0;
}

void SeqListPushBack(SeqList *plist, ElemType x)
{
	assert(plist != NULL);
	if (IsFull(plist))
	{
		printf("顺序表已满，%d不能尾部插入.\n", x);
		return;
	}
	plist->base[plist->size++] = x;

}

void SeqListPushFront(SeqList *plist, ElemType x)
{
	assert(plist != NULL);
	//判满
	if (IsEmpty(plist))
	{
		printf("顺序表已满，%d不能头部插入.\n", x);
		return;
	}
	//头插
	for (int i = plist->size; i > 0; i--)
	{
		plist->base[i] = plist->base[i - 1];
	}
	plist->base[0] = x;
	plist->size++;
}

void SeqListShow(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	for (size_t i = 0; i < plist->size; i++)
	{
		printf("%d ", plist->base[i]);
	}
	printf("\n");
}

size_t SeqListLength(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	return plist->size;
}

void SeqListPopBack(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	//判空
	if (IsEmpty(plist))
	{
		printf("顺序表已空，不能进行尾部删除.\n");
		return;
	}
	//只要减少元素个数我们就认为删除掉了
	plist->size--;
}

void SeqListClear(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	plist->size = 0;
}

bool SeqListInsertByPos(SeqList *plist, int pos, ElemType x)
{
	assert(plist != NULL);
	if (IsFull(plist))
	{
		printf("顺序表溢满，%d不能在%d位置插入.\n", x, pos);
		return false;
	}
	if (pos<0 || pos>plist->size)
	{
		printf("要插入的位置%d是非法位置，%d不能插入.\n", pos, x);
		return false;
	}
	for (size_t i = plist->size; i > pos; i--)
	{
		plist->base[i] = plist->base[i - 1];
	}
	plist->base[pos] = x;
	plist->size++;

	return true;
}

void SeqListSort(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	for (size_t i = 0; i < plist->size - 1; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < plist->size - i - 1; j++)
		{
			if (plist->base[j] > plist->base[j+1])
			{
				Swap(&plist->base[j], &plist->base[j + 1]);
			}
		}
	}
}

size_t SeqListCapacity(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	return plist->capacity;
}

void SeqListPopFront(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	//判空
	if (IsEmpty(plist))
	{
		printf("顺序表已空，不能进行头部删除.\n");
		return;
	}

	for (size_t i = 0; i < plist->size; i++)
	{
		plist->base[i] = plist->base[i + 1];
	}
	plist->size--;
}

void SeqListInsertByVal(SeqList *plist, ElemType x)
{
	assert(plist != NULL);
	if (IsFull(plist))
	{
		printf("顺序表已满，%d不能被插入.\n", x);
		return;
	}
#if 0
	size_t pos = 0;
	//查找插入的位置
	while (pos < plist->size && x > plist->base[pos])
	{
		pos++;
	}
	for (size_t i = plist->size; i > pos; i--)
	{
		plist->base[i] = plist->base[i - 1];
	}
	plist->base[pos] = x;

	plist->size++;
#endif

	size_t end = plist->size - 1;
	while (end >= 0 && x<plist->base[end])
	{
		plist->base[end + 1] = plist->base[end];
		end--;
	}
	plist->base[end+1] = x;
	plist->size++;
}

void SeqListErasePos(SeqList *plist, int pos)
{
	assert(plist != NULL);
	if (IsFull(plist))
	{
		printf("顺序表已满，不能在%d位置删除数据.\n", pos);
		return;
	}

	//判断位置是否合法
	if (pos < 0 && pos >= plist->size)
	{
		printf("删除的位置非法，不能删除数据.\n");
		return;
	}

	for (size_t i = pos; i < plist->size; i++)
	{
		plist->base[i] = plist->base[i + 1];
	}
	plist->size--;
}

int SeqListFind(SeqList *plist, ElemType key)
{
	assert(plist != NULL);
	int pos = 0;
	while (pos<plist->size && key != plist->base[pos])
	{
		pos++;
	}
	if (pos == plist->size)
	{
		pos = -1;
	}
	return pos;
}

void SeqListEraseVal(SeqList *plist, ElemType key)
{
	assert(plist != NULL);
	int pos = SeqListFind(plist, key);
	if (pos == -1)
	{
		return;
	}
	SeqListErasePos(plist, pos);
}

void SeqListReverse(SeqList *plist)
{
	assert(plist != NULL);
	if (plist->size == 1)
		return;
	int start = 0, end = plist->size - 1;
	while (start < end)
	{
		Swap(&plist->base[start], &plist->base[end]);
		start++;
		end--;
	}
}

#endif /*_SQLIST_H_*/

ソースファイルDatabase.cpp

#include "seqlist.h"

int main()
{
	SeqList list;
	SeqListInit(&list);

	ElemType item;
	int pos;
	int select = 1;
	bool flag;
	while (select)
	{
		printf("*************************************\n");
		printf("*[1] push_back      [2] push_front  *\n");
		printf("*[3] show_list      [0] quit_system *\n");
		printf("*[4] pop_back       [5] pop_front   *\n");
		printf("*[6] insert_pos     [7] insert_val  *\n");
		printf("*[8] erase_pos      [9] erase_val   *\n");
		printf("*[10] find          [11] length     *\n");
		printf("*[12] capacity      [13] sort       *\n");
		printf("*[14] reverse       [15] clear      *\n");
		printf("*[16] front         [17] back       *\n");
		printf("*[18] binary_find   [19] erase_all  *\n");
		printf("*************************************\n");
		printf("请选择：>");
		scanf("%d", &select);
		if (select == 0)
		{
			break;
		}
		switch (select)
		{
		case 1:
			printf("请输入要插入的数据<以-1结束>:");
			while (scanf("%d", &item), item != -1)
			{
				SeqListPushBack(&list, item);
			}
			printf("头部插入数据成功...\n");
			break;
		case 2:
			printf("请输入要插入的数据<以-1结束>:");
			while (scanf("%d", &item), item != -1)
			{
			SeqListPushFront(&list, item);
			}
			printf("尾部插入数据成功...\n");
			break;
		case 3:
			SeqListShow(&list);
			break;
		case 4:
			SeqListPopBack(&list);
			printf("尾部删除数据成功...\n");
			break;
		case 5:
			SeqListPopFront(&list);
			printf("头部删除数据成功...\n");
			break;
		case 6:
			printf("请输入要插入的位置:>");
			scanf("%d", &pos);
			printf("请输入要插入的元素:>");
			scanf("%d", &item);
			flag = SeqListInsertByPos(&list, pos, item);
			if (flag)
			{
				printf("插入数据成功...\n");
			}
			else
			{
				printf("插入数据失败...\n");
			}
			break;
		case 7:
			printf("请输入要插入的元素:>");
			scanf("%d", &item);
			SeqListSort(&list);
			SeqListInsertByVal(&list, item);
			printf("按值插入成功...\n");
			break;
		case 8:
			printf("请输入要删除的位置:>");
			scanf("%d", &pos);
			SeqListErasePos(&list, pos);
			printf("删除数据成功...\n");
			break;
		case 9:
			printf("请输入要删除的元素:>");
			scanf("%d", &item);
			SeqListEraseVal(&list, item);
			break;
		case 10:
			printf("请输入要查找的关键值:>");
			scanf("%d", &item);
			pos = SeqListFind(&list, item);
			if (pos == -1)
			{
				printf("数据查找失败.\n");
			}
			else
			{
				printf("数据查找成功.\n");
			}
			break;
		case 11:
			printf("SeqList Length = %d\n", SeqListLength(&list));
			break;
		case 12:
			printf("SeqList Capacity = %d\n", SeqListCapacity(&list));
			break;
		case 13:
			SeqListSort(&list);
			printf("排序成功...\n");
			break;
		case 14:
			SeqListReverse(&list);
			printf("转制完成...\n");
			break;
		case 15:
			SeqListClear(&list);
			break;
		default:
			printf("命令出错，请重新输入......\n");
			break;
		}
		system("pause");
		system("cls");//clear sreen
	}

	SeqListDestroy(&list);
	return 0;
}