顺序表示的线性表——顺序表

一、定义

线性表是由n个类型相同的数据元素组成的有限序列，记为（a₁,a₂,...,a_i-1,a_i,a_i+1,...,a_n）。

二、特点

逻辑上相邻的元素，在物理上也相邻。只要确定了第一个元素的起始位置，线性表的任一元素都可以随机存取，因此，线性表的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构。

三、存储结构

#define ListSize 100
typedef struct
{
    DataType list[ListSize];  //DataType表示数据类型,list用于存储线性表中的数据元素 
    int length; //length用来表示线性表中数据元素的个数 
}SeqList;  //结构体类型名 

如果要定义一个顺序表，代码如下：

SeqList L;

如果要定义一个指向顺序表的指针，代码如下：

SeqList *L;

四、基本运算

（1）初始化线性表

void InitList(SeqList *L)  //初始化线性表
{
    L->length=0;  //把线性表的长度置为0 
} 

（2）判断线性表是否为空

int InitEmpty(SeqList L)  //判断线性表是否为空，线性表为空返回1，否则返回0
{
    if(L.length==0)  //线性表的长度若为0
        return 1;  //返回1
    else
        return 0;  //返回0 
} 

（3）按照序号查找

int GetElem(SeqList L,int i,DataType *e)
//查找线性表中第i个元素。查找成功将该值返回给e，并返回1表示成功；否则返回-1表示失败
{
    if(i<1 || i>L.length)  //在查找第i个元素之前先判断该序号是否合法 
        return -1;
    *e=L.list[i-1];  //将第i个元素的值赋值给e* 
    return 1;
} 

（4）按内容查找

int LocateElem(SeqList L,DataType e)  //查找线性表中元素值为e的元素
{
    int i;
    for(i=0;i<L.length;i++)  //从第一个元素开始与e进行比较
        if(L.list[i]==e)  //若存在与e值相等的元素
            return i+1;  //返回该元素在线性表中的序号
    return 0;  //否则返回0 
} 

（5）插入操作

要在顺序表中的第i个位置上插入元素e，首先将第i个位置以后的元素依次向后移动1个位置，其次把元素e插入第i个位置。

int InsertList(SeqList *L,int i,DataType e)
//在顺序表的第i个位置插入元素e，插入成功返回1，如果插入位置不合法返回-1，顺序表满了就返回0
{
    int j;
    if(i<1 || i>L->length+1)  //在插入元素前，判断插入位置是否合法
    {
        printf("插入位置i不合法!
");
        return -1;
    } 
    else if(L->length>=ListSize)  //在插入元素前，判断顺序表是否已经满，不能插入元素
    {
        printf("顺序表已满，不能插入元素。
");
        return 0;
    } 
    else
    {
        for(j=L->length;j>=i;j--)  //将第i个位置以后的元素依次后移
            L->list[j]=L->list[j-1];
        L->list[i-1]=e;  //插入元素到第i个位置
        L->length=L->length+1;  //将顺序表长增1
        return 1; 
    }
} 

注：插入元素的位置i的合法范围应该是1<=i<=L->length+1。当i=1时，插入位置是在第一个元素之前；当i=L->length+1时，插入位置是最后一个元素之后。当插入位置是i=L->length+1时，不需要移动元素；当插入位置是i=0时，则需要移动所有元素。

（6）删除第i个元素

在进行删除操作时，先判断顺序表是否为空，如果不空，接着判断序号是否合法，如果不空且合法，则要将删除的元素赋给e，并把该元素删除，将表长减1。

int DeleteList(SeqList *L,int i,DataType *e)
{
    int j;
    if(L->length<=0)  //判断顺序表是否为空 
    {
        printf("顺序表已空不能进行删除
");
        return 0;
    }
    else if(i<1 || i>L->length)  //判断序号是否合法 
    {
        printf("删除位置不合适!
");
        return -1;
    }
    else
    {
        *e=L->list[i-1];
        for(j=i;j<=L->length-1;j++)
            L->list[j-1]=L->list[j];
        L->length=L->length-1;  //表长-1 
        return 1;
    }
}

注：删除元素的位置i的合法范围应该是1<=i<=L->length。当i=1时，表示要删除第一个元素，对应数据中的第0个元素；当i=L->length时，要删除的是最后一个元素。

（7）求线性表的长度

int ListLength(SeqList L)
{
    return L.length;
}

（8）清空顺序表

void ClearList(SeqList *L)
{
    L->length=0;
}

注：可将上述顺序表存储结构的定义及基本运算保存在一个头文件中，在使用时通过#include "  .h"引用这些基本运算即可。

五、示例

（1）分拆顺序表：左边的元素小于等于0，右边的元素大于等于0.

编写一个算法，把一个顺序表分拆成两个部分，使顺序表中不大于0的元素位于左端，大于0的元素位于右端。要求不占用额外的存储空间。例如顺序表（88，-9，-28，19，-31，22，-50，62，-76）经过分拆调整后变为（-76，-9，-28，-50，-31，22，19，62，88）。

算法思想：设置两个指示器 i 和 j，分别扫描顺序表中的元素，i 和 j 分别从顺序表的左端和右端开始扫描。如果 i 遇到小于等于0的元素，则略过不处理，继续向前扫描；如果遇到大于0的元素，则暂停扫描。如果 j 遇到大于0的元素，则略过不处理，继续向前扫描；如果遇到小于等于0的元素，则暂停扫描。如果 i 和 j 都停下来，则交换 i 和 j 指向的元素。重复执行直到 i >= j 为止。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define ListSize 200
typedef int DataType;
#include "SeqList.h"
void SplitSepList(SeqList *L);
void main()
{
    int i,flag,n;
    DataType e;
    SeqList L;
    int a[]={88,-9,-28,19,-31,22,-50,62,-76};
    InitList(&L);                //初始化顺序表l
    n=sizeof(a)/sizeof(a[0]);
    for(i=1;i<=n;i++)   //将数组a的元素插入顺序表L中
    {
        if(InsertList(&L,i,a[i-1])==0)
        {
            printf("位置不合法");
            return;
        }
    }
    printf("顺序表L中的元素:
");
    for(i=1;i<=L.length;i++)  //输出顺序表L中的每个元素
    {
        flag=GetElem(L,i,&e);  //返回顺序表L中的每个元素到e中
        if(flag==1)
            printf("%4d",e);
    }
    printf("
");
    printf("顺序表L调整后（左边元素小于等于0，右边元素大于等于0）:
");
    SplitSepList(&L);   //调整顺序表
    for(i=1;i<=L.length;i++)  //输出调整后顺序表L中所有元素
    {
        flag==GetElem(L,i,&e);
        if(flag==1)
            printf("%4d",e);
    }
    printf("
");
}

void SplitSepList(SeqList *L)
{
    int i,j;  //定义两个指示器 i 和 j
    DataType e;
    i=0;j=(*L).length-1;  //指示器 i 和 j 分别指示顺序表的左端和右端元素
    while(i<j)
    {
        while(L->list[i]<=0)  //i 遇到小于等于0的元素
            i++;  //略过
        while(L->list[j]>0)  //j 遇到大于0的元素
            j--;   //略过
        if(i<j)   //交换 i 和 j 指向的元素
        {
            e=L->list[i];
            L->list[i]=L->list[j];
            L->list[j]=e;
        }
    }
}