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前面讲了线性表的初始化,接下来继续探讨它的其它操作,但是如果线性表里面没数据元素的话,也就没办法讲其它元素了。所以先探讨下线性表是如何插入数据元素的。插入操作是ADT的一个基本操作。
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当时ADT是这么设计插入操作的:bool listInsert(*L,i,e); //插入一个元素e在第i个元素之前(i的取值范围是[1,L.length+1]),成功返回true.
插入操作会改变原有链表,所以要用地址传递。函数设计如下:
/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L), */ /* 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加1 */ Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) { int k; if (L->length==MAXSIZE) /* 顺序线性表已经满 */ return ERROR; if (i<1 || i>L->length+1)/* 当i比第一位置小或者比最后一位置后一位置还要大时 */ return ERROR; if (i<=L->length) /* 若插入数据位置不在表尾 */ { for(k=L->length-1; k>=i-1; k--) /* 将要插入位置之后的数据元素向后移动一位 */ L->data[k+1] = L->data[k]; } L->data[i-1]=e; /* 将新元素插入 */ L->length++; return OK; }
举个例子:在春运时去买火车票,大家都排队排的好好的。这时来了一个美女,对着队伍中排在第三位的你说,“大哥,求求你帮帮忙,我家母亲有病,我得急着回去看她,这队伍这么长,你可否让我排在你的前面? ”你心一软,就同意了。这时,你必须得退后一步,否则她是没法进到队伍来的。这可不得了,后面的人像蠕虫一样,全部都得退一步,骂起四声。但后面的人也不清楚这加塞是怎么回事,没什么办法。
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这个例子其实已经说明了线性表的顺序存储结构,在插入数据时的实现过程:如果插队的元素不在表尾(在表尾就不叫插队了),那么让原先i位置及以后的元素全部后退一位。具体过程为,最后一位 L->data[k+1] = L->data[k],然后倒数第二位……如此循环,直到 k>=i-1。最后,把 i-1 的位置给e,整个线性表长度 +1,插入完成。
插入算法的思路:
- 如果插入位置不合理,抛出异常;
- 如果线性表长度大于等于数组长度,则抛出异常或动态增加容量;
- 从最后一个元素开始向前遍历到第i个位置,分别将它们都向后移动一个位置;
- 将要插入元素填入位置i处;
- 表长加1。
要演示程序,还需要一些操作,比如给线性表随机赋10个值:
//顺序表的建立 SqList Create(SqList L) { int i; srand((unsigned)time(NULL)); for(i=0; i < 10; i++) { L.data[i] = rand()%100; L.length++; } return L; } // 调用 L = Create(L);
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每插入一个元素,注意表长要加1. 下面是遍历操作的函数:
/* 初始条件:顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果:依次对L的每个数据元素输出 */ Status ListTraverse(SqList L) { int i; for(i=0;i < L.length;i++) visit(L.data[i]); printf("\n"); return OK; } Status visit(ElemType c) { printf("%d ",c); return OK; }
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遍历操作比较简单,代码就说明问题了。下面是完整的程序演示,你可以试着运行一下:
#include "stdio.h" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */ typedef int ElemType; /* ElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */ typedef struct { ElemType data[MAXSIZE]; /* 数组,存储数据元素 */ int length; /* 线性表当前长度 */ }SqList; /* 初始化顺序线性表 */ Status InitList(SqList *L) { L->length=0; return OK; } //顺序表的建立 SqList Create(SqList L) { int i; srand((unsigned)time(NULL)); for(i=0; i < 10; i++) { L.data[i] = rand()%100; L.length++; } return L; } Status visit(ElemType c) { printf("%d ",c); return OK; } /* 初始条件:顺序线性表L已存在 */ /* 操作结果:依次对L的每个数据元素输出 */ Status ListTraverse(SqList L) { int i; for(i=0;i < L.length;i++) visit(L.data[i]); printf("\n"); return OK; } /* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L), */ /* 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加1 */ Status ListInsert(SqList *L,int i,ElemType e) { int k; if (L->length==MAXSIZE) /* 顺序线性表已经满 */ return ERROR; if (i<1 || i>L->length+1)/* 当i比第一位置小或者比最后一位置后一位置还要大时 */ return ERROR; if (i<=L->length) /* 若插入数据位置不在表尾 */ { for(k=L->length-1;k>=i-1;k--) /* 将要插入位置之后的数据元素向后移动一位 */ L->data[k+1]=L->data[k]; } L->data[i-1]=e; /* 将新元素插入 */ L->length++; return OK; } int main() { SqList L; ElemType e; Status i; char opp; int j,k; int pos; ElemType value; i=InitList(&L); printf("初始化成功,L.length=%d\n",L.length); printf("\n1.遍历线性表 \n2.线性表赋值 \n3.线性表插入 \n0.退出 \n请选择你的操作:\n"); while(opp != '0'){ scanf("%c",&opp); switch(opp){ case '1': ListTraverse(L); printf("\n"); break; case '2': L = Create(L); printf("在L的表头依次插入1~5后:L.data="); ListTraverse(L); printf("\n"); break; case '3': printf("请输入插入元素位置:"); scanf("%d",&pos); printf("请输入插入元素的值:"); scanf("%d",&value); i = ListInsert(&L,pos,value); printf("插入完毕,现在线性表为:\n"); ListTraverse(L); printf("\n"); break; case '0': exit(0); } } }
延伸阅读
此文章所在专题列表如下:
- 第01话:线性表的概念与定义
- 第02话:线性表的抽象数据类型ADT定义
- 第03话:线性表的顺序存储结构
- 第04话:线性表的初始化
- 第05话:线性表的遍历、插入操作
- 第06话:判断线性表是否为空与置空操作
- 第07话:线性表的查找操作
- 第08话:线性表删除某个元素
- 线性表顺序存储的优缺点
- 线性表链式存储结构的由来与基本概念
- 单链表的头指针、头结点与首元结点
- 单链表的结构体定义与声明
- 单链表的初始化
- 单链表的插入与遍历操作
- 单链表的删除某个元素的操作
- 获取单链表中的指定位置的元素
- 查找某数在单链表中的位置
- 用头插法实现单链表整表创建
- 用尾插法实现单链表整表创建
- 将单链表重置为空表
- 单链表反转/逆序的两种方法
- 单链表反转/逆序的第三种方法
- 求单链表倒数第N个数
- 用标尺法快速找到单链表的中间结点
- 如何判断链表是否有环的存在
- 单链表建环,无环链表变有环
- 删除单链表中的重复元素
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