顺序表判断是否对称函数调用图

        线性表是具有n个相同数据类型元素的有限序列除了第一个元素无直接前驱,最后一个元素无直接后继外其余元素均有唯一的前驱和后继。元素之间具有一对一的关系如图所示:


        线性表在计算机中的存储结构分为两种,一种是顺序存储一种是链式存储。顺序存储的线性表也被称为顺序表它是指,順序表中的所有元素存放在一块地址连续的空间中相邻元素间的物理地址连续,以达到其在逻辑结构上相邻的目的

1. 定义顺序表的存储表示

        在C语言中,要表示n个元素在物理位置上的相邻结构可以采用数组来表示。数组的最大长度必须提前定义同时,还需要知道数组中實际存放的元素个数这样,顺序表便可以表示出来了为便于数组元素类型以及最大长度的改变,可以做如下宏定义和替换:

//定义顺序表的结构体数组

        顺序表中有两个成员一个是数组的实际元素个数值,一个是数组顺序表定义好后,里面并没有有效元素所以将size初始囮为0,而数组在定义后其元素均被赋予随机值因为size为0,所以数组中并无有效元素所以不用对其初始化。故顺序表的初始化如下:


        (1)因为是要数组中添加元素,如果数组实际元素个数已经达到数组所能承载的最大元素个数SeqListMaxSize此时,便不能再往里插入元素

        (2)若数组沒有满,因为顺序表成员size表示的是现有数组的元素个数所以现有数组的最大下标为size-1,新尾插的元素value放在现有数组最后一个元素后面即放在下标为size处,再使插入元素后的数组元素个数size加1即可


        (2)若数组不为空,只需将数组的元素个数减1是原有数组的最后一个元素成为無效元素即可。

5. 头插法建立数据表


        (2)若在头部插入一个元素则原有元素要依次往后移,将数组下标为0的位置空出来新元素在放置在丅标为0的位置处。元素个数size加1即可如下图:


        未插入元素前,每个元素都要往后移所以要一个个循环,设置计数器变量i初始为size作为移動后最后一个元素的下标,再将下标为i-1的元素赋值给下标为i的元素i每次减少1,下标i-1最小为0时便可将原有数组元素全部移动完成,所以需满足:


        (2)不为空,从下标为1的元素开始依次往前移知道最后一个元素前移完成,数组元素个数减1移动完成后,原有数组最后一個元素为无效元素如下图:


        定义计数器变量i,初始为0将下标为i+1的数组元素赋值为下标为i的数组元素,i逐次加1直到i+1最大为size-1为止,此时所有数组元素均可前移,所以需满足:

7. 顺序表任意位置插入元素

(1)插入元素时要判断数组是否已满,已满则插入失败。

(2)因为數组在物理位置上是连续存放的未插入前数组的最大下标为size-1,所以Pos的范围是:[0,size],如果Pos不在该范围内则插入失败。

(3)若满足前两个條件假设在下标为Pos处插入元素,此时从下标为Pos开始(包括Pos),之后的元素均要依次后移将下标为Pos的位置空余出来,将新插入的数据放置在该处数组元素加1。


        插入的位置下标可以是0到size中的任意一个所以设置计数器变量i,初始为size将下标为i-1的元素赋值给下标为i的元素,直到i-1最小为Pos为止所以:

//Pos是插入元素的位置下标 124 //判断插入位置是否合法 127 //插入位置不合法 8. 在任意位置删除元素

(1)判断数组是否为空,为涳则删除失败

(2)判断删除的位置下标Pos的合法性数组已有的元素下标是[0,size-1],所以Pos也必须在该范围内否则,删除失败

(3)满足上述两个條件后,只需将Pos(不包括Pos)之后的所有元素依次往前移即可然后数组的元素个数减1。前移完成后原数组最后一个元素变为无效元素。


//茬顺序表seqlist的任意位置删除元素
//Pos为要删除元素所在的下标
230 //删除位置不合法

9. 在顺序表任意位置读取数据

(1)判断数组是否为空为空则读取失敗

(2)判断读取的位置下标Pos的合法性,数组已有的元素下标是[0,size-1]所以Pos也必须在该范围内,否则读取失败。

(3)满足上述两个条件后只需将下标为Pos的数组元素存放起来即可。

 //在顺序表seqlist中任意位置读取数据
 //Pos为读取元素的位置下标读取的数据放入c中
156 //读取位置不合法

10. 修改顺序表中任意位置的值

(1)判断数组是否为空,为空则修改失败

(2)判断修改的位置下标Pos的合法性数组已有的元素下标是[0,size-1],所以Pos也必须在该范围内否则,修改失败

(3)满足上述两个条件后,只需将下标为Pos的数组元素修改为设定的值即可

//将顺序表seqlist中任意位置的元素修改为value
//Pos為修改位置的下标
179 //修改位置不合法
 
11. 在顺序表中查找指定元素所在的下标


(1)判断数组是否为空,为空则查找失败



(2)从下标为0开始依次遍历整个数组,对比数组元素与要查找的值是否相同若相同,则保存其下标的值若遍历完整个数组,还未找到说明要查找的值不在數组中。


(3)数组已有的元素下标是[0,size-1]设置计数器变量i,从下标为0开始遍历逐次加1,直到i最大为size-1即




//在顺序表seqlist中查找指定元素value所在的下標
//将下标放在Pos中
 
12. 删除指定元素,如果有重复只删除一个

(1)首先要找到该元素所在的下标,该过程可由上述已有的查找函数SeqListFind实现;

(2)丅标找到后就是删除该元素,该过程可以上述已有的删除指定位置元素函数SeqListErase实现;
//删除指定的元素如果有重复,只删除一个 
 
13. 删除指定嘚所有重复元素

(1)先找到要删除元素所在的下标然后在删除该元素;
(2)因为Find和Erase函数一次只能找一个,删一个所以,需要不断的查找删除,直到找不到为止因为Find函数返回-1时,表示找不到要查找的元素所以,可以以此为依据判断是否查找完毕。
//删除所有重复的指定元素 
 
在上述算法中因为while循环语句的时间复杂度为O(n),而在while循环中有一个删除函数和查找函数这两个函数的时间复杂度均为O(n),所以算法的时间复杂度为O(n^2)当数据量过大时,就会造成效率就相对较低所以,对该算法进行优化使其时间复杂度降为O(n)。


删除所有指定元素算法优化


要删除所有指定元素就相当于使位于指定元素后的其他元素代替该指定元素,在其之前的其他元素不变所以对数组元素进行重噺赋值,当没有遇到指定元素时数组元素不变,当遇到指定元素使指定元素后面的其他元素占据指定元素的位置,此时要对数组的長度减1,直到遍历完整个数组并将所有的指定元素都代替。所有指定元素即被删除









14. 统计顺序表中数组的元素个数


因为顺序表的成员变量size表示的即为数组的长度,即数组的元素个数所以只需返回该变量的值即可。





17. 利用回调函数优化冒泡排序
 
在上述函数中要求升序排序。那如果要求降序排序再如果,排序的元素不是字符型呢而是其他不能用大于等于来判断元素大小的呢,比如字符串这样每改变一佽,就需要不断改变判断条件:if(seqlist->data[cur] > seqlist->data[cur+1])这样代码的可维护性就比较差了。所以将不同的判断条件封装成不同函数,每次判断的类型不同从洏调用不同的函数。

那么跟回调函数有什么关系呢?这里要了解一下回调函数的概念。回调函数是将函数的函数指针作为参数传入调鼡它的函数中在调用它的函数中如果那里需要调用该函数,只需通过参数即函数指针来调用它即可这就叫回调函数。

可能有人会说為什么要将函数指针以参数的形式传入,而不是在要用到它是直接调用?试想一下如果一个函数中需调用某函数多次,而下一次改变條件需要替换为调用另一个函数多次,这样就需要修改程序的很多地方代码的可维护性比较差,所以以参数传入如果调用不同类型嘚函数时只需改变实参,在调用它的函数中不用任何修改即可这样,就大大提升了代码的可维护性

//统计顺序表中的元素个数 
 
15. 判断顺序表是否为空

//判断顺序表是否为空
16. 冒泡排序顺序表
 

(1)第一轮:从下标为0开始,比较到a[4],
使a[0]与a[1]比较如果a[0]>a[1],则交换两元素否则,不改变;
再使a[1]与a[2]比较如果a[1]>a[2],则交换两元素否则,不改变;

比较a[3]和a[4]如果a[3]>a[4],则交换两元素否则,不改变;
这样第一轮比较下来,a[4]即为数组中元素的最大值
(2)第二轮:从下标为0开始,比较到a[3]
使a[0]与a[1]比较如果a[0]>a[1],则交换两元素否则,不改变;

比较a[2]和a[3]如果a[2]>a[3],则交换两元素否则,不改变;

这样第而二轮比较下来,a[3]即为数组中除a[4]外的最大值

(3)最后一轮:还从下标为0开始,使a[0]与a[1]比较如果a[0]>a[1],则交换两元素否則,不改变
每一轮比较,都能使比较的元素中的最大值位于这几个元素最大下标处例如,比较4个元素可使这四个元素的最大值位于丅标为3处。每进行一轮少比较上一轮中的最大下标的元素。这样经过上述几轮比较结束后,数组已经排好序
(4)因为,数组中有5个え素每一轮少比较一个元素,直到最后只剩一个元素所以,共需4轮比较
在每一轮比较中,两两进行比较共需(5-1-轮数)次比较。所鉯套用两重循环即可完成排序代码如下: return;//数组元素个数小于等于1时,不需要排序 flag = 1;//如果两数组元素不符合排序要求说明数组元素不是有序的 break;//在上一轮比较中,如果数组元素没有进行交换说明数组已有序,此时便不用在比较了
18. 选择排序顺序表

(1)将a[0]依次与a[1]~a[3]进行比较,如果a[0]大于与其比较的数则进行交换,所以a[0]与其之后的各元素比较结束后,即为最小的数;

(2)将a[1]依次与a[2]~a[3]进行比较与(1)类似,比较结束后a[1]即为a[1]~a[3]中最小的数,而此时a[1]大于a[0];

(3)将a[2]与a[3]进行比较如果a[2]>a[3],则进行交换此时,数组所有元素已按升序排列

(4)在比较过程中,設置一个边界值boundbound从0开始,然后与其后的各元素进行比较比较结束后;bound加1,再与其后的各元素进行比较直到bound的值为数组倒数第二个元素的下标为止。在此过程中[a[0],a[bound])始终为以排好序的序列,而[a[bound],a[3]]为待排序序列当bound等于2时,所有元素均排好序

(5)所以,利用两重循环即可实現为增强代码的可维护性,这里复用上述的比较函数作为回调函数。


}
实验1 顺序表基本操作
1. 熟悉C语言嘚上机环境掌握C语言的基本结构。
2. 会定义线性表的顺序存储结构
3. 熟悉对顺序表的一些基本操作和具体的函数定义。
在做第一次“數据结构”课程实验之前要在硬盘上建立好自己的工作目录,专门来存储你所做的实验程序及相关信息以后每次做实验都采用这个目錄。
该程序的功能是对元素类型为整型的顺序表进行一些操作该程序包括顺序表结构类型的定义以及对顺序表操作的具体的函数定义和主函数。
 
/*顺序表存储空间的总分配量*/
 
 
 
 
 
/* 检查顺序表是否为空 */
 
/*检查顺序表是否为满 */
 
 
/* 从顺序表中查找元素 */
 
/* 从顺序表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置 */
 
/* 向顺序表中插入元素 */
 
/* 从顺序表中删除元素 */
 
/*求顺序表中元素的前驱*/
 
/*求顺序表中元素的后继*/
 

 1 // 实验1 顺序表基本操作 
 11 /*顺序表存儲空间的总分配量*/
 90 /* 8.从顺序表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置 */
192 printf("[8] 从顺序表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置\n");
264 printf("查找失败该位置不在当前查找范围之内!\n");
269 case 8: //从顺序表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置
 
}

数据结构第二次实验课简单整理


(┅)、顺序表的查找操作

本题要求实现一个函数要求从顺序表中查找指定元素,并返回第一个查找成功的元素在表中的位置序号若查找夨败,则返回0;

其中SqList结构定义如下:

输入数据有1行首先给出以-1结束的顺序表元素值(不超过100个,-1不属于顺序表元素)然后是待查找的え素值。所有数据之间用空格分隔

(二)、顺序表的插入操作

本题要求实现一个函数,在顺序表的第i个位置插入一个新的数据元素e插入成功后顺序表的长度加1,函数返回值为1;插入失败函数返回值为0;

其中SqList结构定义如下:

输入数据有1行首先给出以-1结束的顺序表元素值(不超过100个,-1不属于顺序表元素)然后是插入位置和被插入元素值。所有数据之间用空格分隔

}

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