實現順序表的各種基本操作

#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;       //Status 是函數返回值類型，其值是函數結果狀態代碼。
typedef int ElemType;  //ElemType 為可定義的數據類型，此設為int類型

#define MAXSIZE 100      //順序表可能達到的最大長度

typedef struct{
    ElemType *elem;      //存儲空間的基地址
    int length;          //當前長度
}SqList;

Status InitList_Sq(SqList &L){ //算法2.1 順序表的初始化
    //構造一個空的順序表L
    L.elem=new ElemType[MAXSIZE]; //為順序表分配一個大小為MAXSIZE的數組空間
    if(!L.elem)  exit(OVERFLOW);  //存儲分配失敗
    L.length=0;            //空表長度為0
    return OK;
}

Status ListInsert_Sq(SqList &L,int i,ElemType e){ //算法2.3 順序表的插入
    //在順序表L中第i個位置之前插入新的元素e
    //i值的合法范圍是1<=i<=L.length+1
    if(i<1 || i>L.length+1)    return ERROR;        //i值不合法
    if(L.length==MAXSIZE)    return ERROR;        //當前存儲空間已滿
    for(int j=L.length-1;j>=i-1;j--)
        L.elem[j+1]=L.elem[j];                    //插入位置及之后的元素后移
    L.elem[i-1]=e;                                //將新元素e放入第i個位置
    ++L.length;                                    //表長增1
    return OK;
}

Status findValIndex_Sq(SqList L,int &index,ElemType e){// 5.依值查找該元素在該表中的位置,Status表示狀態，返回引用下標index
    for(int i=0;i<L.length;++i){
        if(L.elem[i]==e){
            index=i+1;
            return OK;
        }
    }
    return ERROR;
}

Status delVal_Sq(SqList &L,int index){  //6.刪除該表中一個位置的元素
    if(index<1 || index>L.length)return ERROR;
    for(int i=index-1;i<L.length;i++){
        L.elem[i]=L.elem[i+1];        //從該位置開始，后面的元素往前移，往前覆蓋
    }
    L.length--;    //表長減1
    return OK;
}

Status findMax_Sq(SqList L,int &index,int &maxVal){ //7.Status表示狀態，此函數返回引用最大值的下標和其最大值
    if(L.length==0)return ERROR;
    maxVal=L.elem[0]; //先標記首元素為最大值
    index=1;        //這時下標是1
    for(int i=1;i<L.length;++i){
        if(L.elem[i]>maxVal){
            maxVal=L.elem[i];
            index=i+1;
        }
    }
    return OK;
}

Status delMin_Sq(SqList &L,int &index,int &minVal){  //8.刪除線性表中最小的元素
    if(L.length==0)return ERROR;
    minVal=L.elem[0];//先把首元素標記為最小值
    index=1;      //同時標記位置
    for(int i=1;i<L.length;++i){
        if(L.elem[i]<minVal){
            minVal=L.elem[i];
            index=i+1;
        }
    }
    for(int j=index-1;j<L.length;++j)
        L.elem[j]=L.elem[j+1];   //后面的元素往前移
    L.length--; //表長減1
    return OK;
}

Status DelItem_Sq(SqList &L,int item){    //9.刪除表中所有值為item的元素   此算法的時間復雜度是O（n），空間復雜度是O（1）
    int i=0,j=L.length-1;   //用兩個指針來掃描順序表
    while(i<j){    //兩個指針沒有相遇的時候
        while(i<j && L.elem[i]!=item)//當當前i掃描到與item相等時即跳出與后面不與item相等的值交換
            ++i;
        if(i<j){   //先判斷i<j，從后面往前掃描,如果是與item相等的話，j往前移
            while(i<j && L.elem[j]==item)
                --j;
        }
        if(i<j)//如果當前i<j時
            L.elem[i++]=L.elem[j--];    //將尾元素的值賦予當前指向的i的值（其與item相等）
    }
    if(j==L.length-1)return ERROR;
    else {
        L.length=j+1;//將j+1賦予L.length，因為實際下標是從表長-1開始
        return OK;
    }
}

int main()
{
    SqList L;
    int i,choose,index; //此處定義了index用作線性表的下標位置
    ElemType x;
    choose=-1;
    while(choose!=0)
    {
        cout<<"**********************************************************************\n";
        cout<<"1. 建立空表                              2. 在表中輸入指定個數元素\n";
        cout<<"3. 在第i個元素的前面插入一個元素         4. 逐個顯示表中元素\n";
        cout<<"5. 依值查找                              6. 刪除表中第i個元素\n";
        cout<<"7. 返回表中值最大元素及其在表中位置      8. 刪除線性表中值最小的數據元素\n";
        cout<<"9. 刪除表中所有值為item的元素            0. 退出\n";
        cout<<"**********************************************************************\n";

        cout<<"請選擇:";
        cin>>choose;
        switch(choose)
        {
        case 1:
            if(InitList_Sq(L))                        //創建順序表
                cout<<"成功建立順序表\n\n";
            else
                cout<<"順序表建立失敗\n\n";
            break;
        case 2:
            cout<<"請輸入一個數，代表元素的個數：";  //初始化指定個數元素
            cin>>L.length;
            cout<<"請輸入"<<L.length<<"個元素的數據(以空格隔開，按回車結束)：\n";
            for(i=0;i<L.length;i++)
                cin>>L.elem[i];
            cout<<endl;
            break;
        case 3:                                        //順序表的插入
            cout<<"請輸入兩個數，分別代表插入的位置和插入數值(用空格間隔，最后回車):";
            cin>>i>>x;                //輸入a和b，a代表插入的位置，b代表插入的數值
            if(ListInsert_Sq(L,i,x))
                cout<<"插入成功.\n\n";
            else
                cout<<"插入失敗.\n\n";
            break;
        case 4:    //順序表的輸出
            if(L.length==0)
                cout<<"當前為空表"<<endl<<endl;
            else {
                cout<<"當前順序表為：";
                for(i=0;i<L.length;i++)
                    cout<<L.elem[i]<<" ";
                cout<<"，表有"<<L.length<<"個元素。"<<endl<<endl;
            }
            break;
        case 5://依值查找
            index=-1;   //輸入元素找該元素的下標
            cout<<"請輸入要查找的一個元素位置的元素：";
            cin>>x;
            if(findValIndex_Sq(L,index,x))
                cout<<"該元素在該表中的位置是"<<index<<".\n"<<endl;
            else
                cout<<"該表中找不到該元素"<<endl<<endl;
            break;
        case 6:   //刪除表中第i個元素
            index=-1; //用來輸入要刪除元素的下標
            cout<<"請輸入要刪除該表中元素的位置：";
            cin>>index;
            if(delVal_Sq(L,index))
                cout<<"表示刪除成功"<<endl<<endl;
            else
                cout<<"表示這個位置沒有元素"<<endl<<endl;
            break;
        case 7:       //返回表中值最大元素及其在表中位置
            ElemType maxVal; //得到最大值
            index=-1;
            if(findMax_Sq(L,index,maxVal))
                cout<<"該表中最大元素為"<<maxVal<<";其對應位置為"<<index<<".\n"<<endl;
            else
                cout<<"該表中沒有元素"<<endl;
            break;
        case 8:   //刪除線性表中值最小的數據元素
            ElemType minVal;   //標記該線性表中最小的元素
            index=-1;    //標記最小元素的下標
            if(delMin_Sq(L,index,minVal))
                cout<<"已經刪除了此線性表中最小的元素："<<minVal<<";其原本的位置為"<<index<<".\n"<<endl;
            else
                cout<<"當前表為空表"<<endl<<endl;
            break;
        case 9:   //刪除表中所有值為item的元素
            if(L.length==0)
                cout<<"當前為空表"<<endl<<endl;
            else{
                ElemType item;   //定義要刪除的item值
                cout<<"請輸入表中你想要刪除的一個元素：";
                cin>>item;
                if(DelItem_Sq(L,item))
                    cout<<"已經刪除了該表中所有為"<<item<<"的元素"<<endl<<endl;
                else
                    cout<<"該表中不存在"<<item<<"這個元素"<<endl;
            }
            break;
        }
    }
    return 0;
}