C++實現順序表的14種操作

C++順序表的操作

2017-12-27

// 順序表.cpp: 定義控制台應用程序的入口點。
//Author:kgvito YinZongYao
//Date: 2017.12.27

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
using namespace std;

#define MAXSIZE 3
#define Node ElemType
#define ERROR 0
typedef int DataType;

//創建一個節點類
class Node                 
{
public:
    DataType data;
};

//創建一個順序表類
class SqList               
{
public:
    SqList();     //初始化順序表
    ~SqList();    //銷毀順序表
    void CreateSqList(int n);       //定義創建一個順序表
    void TraverseSqList();          //遍歷順序表
    ElemType GetElemByIndex(int i); //根據下標查找順序表中的元素
    bool isEmpty();                 //判斷順序表是否為空
    bool isFull();                  //判斷順序表是否滿
    int GetLength();                //獲取順序表的長度
    int GetElemByElem(DataType data);    //查看順序表中是否含有查找的值
    void InsertSqList(int n, DataType data);     //向順序表中插入新數據
    void InsertSqListAtHead(DataType data);      //在頭部插入新數據
    void InsertSqListAtEnd(DataType data);       //向順序表的最后插入數據
    void DeleteElem(int i);              //刪除指定位置的值
    void DeleteElemAtElem(DataType data);//按值刪除元素
    void DeleteAll();                    //刪除所有元素
    void DeleteAtHead();                 //在頭部刪除元素
private:
    Node * elem;                  //順序表的基地址
    int length;                   //順序表的長度
};

//初始化順序表
SqList::SqList()                  
{
    elem = new ElemType[MAXSIZE];   //開辟空間
    if (!elem) {                    //當溢出時報異常
        exit(OVERFLOW);
    }
    length = 0;                     //定義順序表的長度
}

//銷毀順序表
SqList::~SqList()                  
{
    delete[] elem;   //刪除基地址的指針
}

//創建順序表
void SqList::CreateSqList(int n)
{
    if (n < 0) {                                //當輸入的數值有誤時報異常
        cout << "輸入的節點個數有誤!" << endl;
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    else {
        int i;
        for (i = 0; i < n;i++) {                //循環向數組中插入數據
            cout << "請輸入第" << i + 1 << "個節點元素: ";
            cin>>elem[i].data;
        }
        length = n;                             //更改順序表的長度
    }
}

//遍歷順序表
void SqList::TraverseSqList()
{
    for (int i = 0; i < length;i++) {           //循環打印順序表的每個節點數據
        cout << "第" << i + 1 << "個元素的值是" << elem[i].data << endl;
    }
}

//通過下標獲取元素
ElemType SqList::GetElemByIndex(int i)
{
    if (i < 1 || i > length) {       //下標輸入有誤時報異常
        cout << "查詢的下標不存在" << endl;
    }
    else {
        return elem[i - 1];          //返回下標指定的節點
    }
}

//判斷順序表是否為空
bool SqList::isEmpty()
{
    if (length == 0)    //如果順序表的長度為0，則表為空
        return true;
    return false;       //長度不為0，表不為空
}

//判斷順序表是否滿
bool SqList::isFull()
{
    if (length == MAXSIZE)   //當長度為定義的最大長度，則順序表滿
        return true;
    return false;            //否則不滿
}

//獲取順序表的長度
int SqList::GetLength()
{
    return length;     //返回順序表的長度
}

//判斷是否存在尋找的值,如果存在將返回下標
int SqList::GetElemByElem(DataType data)
{
    int i;
    for (i = 0; i < length;i++) {    //從頭遍歷順序表
        if (elem && elem[i].data == data) {  //若找到與之匹配的數據，則返回當前節點的下標
            return i + 1;
        }
        if (i == length - 1) {       //否則返回-1
            return -1;
        }
            
    }
}

//插入一個數據
void SqList::InsertSqList(int i, DataType data)
{
    if (i<1 || i > length+1) {      //下標輸入有誤時報異常
        cout << "輸入的下標不合法" << endl;
    }
    else if (length > MAXSIZE) {   //當順序表滿時無法插入新的數據
        cout << "已經達到最大長度" << endl;
    }
    else
    {
        for (int j = length - 1; j >= i - 1; j--) {   //遍歷到要插入的位置
            elem[j + 1] = elem[j];     //從j位置后的全體數據向后移一位
        }
        elem[i - 1].data = data;       //插入數據
        length++;                      //更改順序表長度
    }
}

//在頭部插入一個新數據
void SqList::InsertSqListAtHead(DataType data)
{
    
    for (int i = length - 1; i >= 0; i--)  //將全體元素向后移一位
    {
        elem[i + 1] = elem[i];
    }
    elem[0].data = data;         //在第一個位置插入元素
    length++;                    //更改長度
}

//在順序表的最后插入數據
void SqList::InsertSqListAtEnd(DataType data)
{
    if (length > MAXSIZE) {   //當順序表滿時無法插入新的數據
        cout << "已經達到最大長度" << endl;
    }
    else
    {
        elem[length].data = data;      //插入數據
        length++;                      //更改順序表長度
    }
}

//根據下標刪除一個節點
void SqList::DeleteElem(int i)
{
    int j;
    if (i<1 || i>length)           //輸入的位置不合法報異常
        cout << "輸入的下標不合法" << endl;
    else                           
    {
        for (j = i; j <= length - 1;j++) { //循環到要刪除節點的位置
            elem[j - 1] = elem[j];         //該位置后的元素全體向前移一個位置
        }
        length--;                          //更改順序表長度
    }
}

//按值刪除元素
void SqList::DeleteElemAtElem(DataType data)
{
    int i = 0;
    while (elem[i].data == data && i < length)   //按值查到要刪除數據的位置
    {
        i++;
    }
    for (int index = i; index <= length - 1; index++) //將該位置后的節點全體向前移一位
    {
        elem[index - 1] = elem[index];
    }
    length--;                              //更改順序表長度
}

//刪除所有元素
void SqList::DeleteAll()
{
    for (int i = length;i > 0;i--)    //從最后一個元素開始刪除，長度減一
    {
        elem[i] = elem[i - 1];        //元素向前移位
        length--;                     //長度減一
    }
}

//在頭部刪除元素
void SqList::DeleteAtHead()
{
    for (int i = 1; i <= length - 1; i++) {
        elem[i - 1] = elem[i];
    }
    length--;
}

//測試函數
int main()
{
    SqList l;
    int i;
    cout << "1.創建一個順序表   2.遍歷順序表   3.通過下標獲取元素\n4.查找要查詢的元素的下標   5.通過下標插入元素   6.通過下標刪除一個元素\n7.獲取順序表的長度   8.刪除所有元素   9.判斷順序表是否為空\n10.判斷順序表是否滿   11.根據數據刪除節點   12.在頭部插入數據\n13.在頭部刪除數據   14.在順序表最后插入數據   0.退出" << endl;
    do
    {
        cout << "請選擇一個操作: " ;
        cin >> i;
        switch (i)
        {
        case 1:
            int n;
            cout << "請輸入順序表的元素個數: ";
            cin >> n;
            l.CreateSqList(n);
            break;
        case 2:
            l.TraverseSqList();
            break;
        case 3:
            int i;
            cout << "請輸入將要獲取元素的下標: ";
            cin >> i;
            ElemType getElemByIndex = l.GetElemByIndex(i);
            cout << getElemByIndex.data << endl;
            break;
        case 4:
            DataType data;
            cout << "請輸入將要查找元素的值: ";
            cin >> data;
            cout<<"該元素的下標為:"<<l.GetElemByElem(data)<<endl;
            break;
        case 5:
            int index;
            DataType insertData;
            cout << "請輸入要插入的數據的位置: ";
            cin >> index;
            cout << "請輸入要插入的數據: ";
            cin >> insertData;
            l.InsertSqList(index, insertData);
            break;
        case 6:
            int deleteIndex;
            cout << "請輸入要刪除的數據的下標: ";
            cin >> deleteIndex;
            l.DeleteElem(deleteIndex);
            break;
        case 7:
            cout<<l.GetLength()<<endl;
            break;
        case 8:
            l.DeleteAll();
            break;
        case 9:
            if (l.isEmpty() == 1) {
                cout << "順序表為空" << endl;
            }
            else
            {
                cout << "順序表不為空" << endl;
            }
            break;
        case 10:
            if (l.isFull() == 1) {
                cout << "順序表滿" << endl;
            }
            else
            {
                cout << "順序表不滿" << endl;
            }
            break;
        case 11:
            DataType data1;
            cout << "請輸入要刪除的數據: ";
            cin >> data1;
            l.DeleteElemAtElem(data1);
            break;
        case 12:
            DataType data2;
            cout << "請輸入要在頭部插入的數據: ";
            cin >> data2;
            l.InsertSqListAtHead(data2);
            break;
        case 13:
            l.DeleteAtHead();
            break;
        case 14:
            DataType data3;
            cout << "請輸入要在末尾插入的數據: ";
            cin >> data3;
            l.InsertSqListAtEnd(data3);
            break;
        default:
            break;
        }
    } while(i != 0);
    system("pause");
    return 0;
}