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データ構造 (パート 2) -- 線形テーブル

2024-07-12

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目次

1. 基本的な考え方

2. 線形テーブルの基本操作

3. シーケンステーブル

(1).静的割り当て

(2).動的割り当て

(3). シーケンステーブルの挿入と削除（静的割り当てを例にします）（サンプルコードには必要な基本的な関数が含まれています）

(4). ビット順で検索、値で検索

4. リンクリスト

(1).単一リンクリスト

i. 単一リンクリスト（リードノード）の定義

1. 基本的な考え方

線形テーブル:

(1).その中の各要素、同じデータ型。

(2).要素間、順番に。

(3) すべて。ヘッダー要素そして末尾要素。

(4).ヘッダーとフッターを除き、各要素ごとに 1 つずつ見つかります。直接前駆体そして直接の後継者。

2. 線形テーブルの基本操作

テーブルゼロから

初期化リスト(&L)：初期化線形テーブル

リストを破棄(&L)：破壊する

。

リスト挿入(&L, i, e)：入れる、テーブル L の i 番目の位置に要素 e を挿入します。

リスト削除(&L, i, &e)：消去、テーブル L の i 番目の要素を削除し、e を使用して削除された要素を返します。

。

LocateElem(L, e): を押します価値検索、テーブル内の特定のキーワード e の要素を見つけ、添え字ではなく e の順序を返します。

GetElem(L, i): を押します。少しテーブル内の i 番目の要素の値を検索して取得します。

。

その他の一般的な操作:

長さ(L): 検索テーブルリーダー過ごす

印刷リスト(L)：出力テーブル全て要素

空(L)：判定テーブル空いてますか？、trueまたはfalseを返します

高度に要約された、つまり売上の作成と追加、削除、変更、確認

3. シーケンステーブル

による順次ストレージデータの線形表

(1).静的割り当て

  1. #define MAX 10
  2. //顺序表（静态分配）
  3. class SqList
  4. {
  5. public:
  6.     int data[MAX];
  7.     int length;
  8. };
  9. //初始化
  10. void InitList(SqList &l)
  11. {
  12.     for(int i = 0 ;i < 10 ;i++)
  13.     {
  14.         l.data[i] = 0;
  15.     }
  16.     l.length = 0;
  17. }
  18. //打印所有元素
  19. void PrintList(SqList &l)
  20. {
  21.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  22.         cout << "第" << i << "个数：" << l.data[i] << endl;
  23. }
  24.  
  25. //测验
  26. void test01()
  27. {
  28.     SqList l;
  29.     InitList(l);
  30.     PrintList(l);
  31. }

(2).動的割り当て

  1. #define InitSize 10
  2. //顺序表（动态分配）
  3. class SqList
  4. {
  5. public:
  6. 	int* data;		//指示动态分配数组的指针
  7. 	int MaxSize;	//指示最大容量
  8. 	int length;		//指示当前长度
  9. };
  10. //初始化顺序表
  11. void InitList(SqList& l)
  12. {
  13. 	l.data = new int[InitSize];
  14. 	l.MaxSize = InitSize;
  15. 	l.length = 0;
  16. 	for (int i = 0; i < l.MaxSize; i++)
  17. 	{
  18. 		l.data[i] = 0;
  19. 	}
  20. }
  21. //增长数组空间
  22. void IncreaseSize(SqList& l, int len)
  23. {
  24. 	int* p = l.data;					//暂存原数组中的数据
  25. 	l.data = new int[10 + len];			//扩展新的数组
  26. 	for (int i = 0; i < l.length; i++)	//将原数据拷贝进新数组中
  27. 	{
  28. 		l.data[i] = p[i];
  29. 	}
  30. 	l.MaxSize = InitSize + len;			//修改数组的状态数据
  31. 	delete p;							//将p释放
  32. }
  33. //打印所有元素
  34. void PrintList(SqList& l)
  35. {
  36. 	for (int i = 0; i < 10; i++)
  37. 		cout << "第" << i << "个数：" << l.data[i] << endl;
  38. }
  39.  
  40. void test01()
  41. {
  42. 	SqList l;
  43. 	InitList(l);
  44. 	PrintList(l);
  45. }

(3). シーケンステーブルの挿入と削除（静的割り当てを例にします）（サンプルコードには必要な基本的な関数が含まれています）

//入れる

bool ListInsert(SqList& l, int d, int e)
{
if (l.length &gt;= MAX) //まず、テーブルがいっぱいかどうか、および挿入が正当であるかどうかを判断します。
    {
cout &lt;&lt; "挿入に失敗しました。上限に達しました" &lt;&lt; endl;
false を返します。
    }
        
（d &lt; 1 || d &gt; l.length + 1）の場合
    {
cout &lt;&lt; "挿入に失敗しました。直接の先行者がありません" &lt;&lt; endl;
false を返します。
    }
for (int j = l.length; j &gt;= d; j--) //挿入ポイントの後の要素を後方に移動します
l.data[j] = l.data[j - 1];
l.data[d - 1] = e; //挿入、d は数値を参照するため、配列変換では 1 を減算する必要があります。
l.長さ++;
true を返します。
}

//消去
bool ListDelete(SqList& l, int d, int &e)
{
if (d &lt; 1 || d &gt;l.length) //削除された位置が正当かどうかを判断します
false を返します。
e = l.data[d - 1]; //削除された要素を一時的に保存します
for (int j = d; j &lt; l.length; j++) //削除された要素の後の要素を前方に移動します
l.data[j - 1] = l.data[j]; //ここでは j = d でなければなりません、j-1 は j でカバーされます、j = d-1 の場合、次のカバレッジは j がカバーされますj+1 でカバーし、最終的に j+1 がアレイの最大容量を超える可能性があります
l.長さ--;
true を返します。
}

サンプルコード

  1. #define MAX 10
  2. //顺序表（静态分配）
  3. class SqList
  4. {
  5. public:
  6.     int data[MAX];
  7.     int length;
  8. };
  9. //初始化
  10. void InitList(SqList& l)
  11. {
  12.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  13.     {
  14.         l.data[i] = 0;
  15.     }
  16.     l.length = 0;
  17. }
  18. //打印所有元素
  19. void PrintList(SqList& l)
  20. {
  21.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  22.         cout << "第" << i << "个数：" << l.data[i] << endl;
  23. }
  24. //存入数据
  25. void InputElem(SqList& l, int e)
  26. {
  27.     int i = 0;
  28.     while (i < MAX)
  29.     {
  30.         if (l.data[i] == 0)
  31.         {
  32.             l.data[i] = e;
  33.             l.length++;
  34.             break;
  35.         }
  36.         i++;
  37.     }
  38. }
  39. //获取顺序表长度
  40. int GetLength(SqList l)
  41. {
  42.     //cout << l.length << endl;
  43.     return l.length;
  44. }
  45. //插入
  46. bool ListInsert(SqList& l, int d, int e)
  47. {
  48.     if (l.length >= MAX)                        //首先要判断表是否已满、插入是否合法
  49.     {
  50.         cout << "插入失败，已达上限" << endl;
  51.         return false;
  52.     }
  53.         
  54.     if (d < 1 || d > l.length + 1)
  55.     {
  56.         cout << "插入失败,无直接前驱" << endl;
  57.         return false;
  58.     }
  59.     for (int j = l.length; j >= d; j--)         //将插入点之后的元素后移
  60.         l.data[j] = l.data[j - 1];
  61.     l.data[d - 1] = e;                          //插入，因为d指的是第几个数，在数组的换算中要减一
  62.     l.length++;
  63.     return true;
  64. }
  65. //删除
  66. bool ListDelete(SqList& l, int d, int &e)
  67. {
  68.     if (d < 1 || d >l.length)                   //判断删除的位置是否合法
  69.         return false;
  70.     e = l.data[d - 1];                          //暂存删除掉的元素
  71.     for (int j = d; j < l.length; j++)          //将被删除元素之后的元素前移
  72.         l.data[j - 1] = l.data[j];              //此处，必须是j = d，j-1被j覆盖，若j = d-1，则下文的覆盖会变为j 被j+1 覆盖，而j+1在最后有可能会超过数组的最大容量
  73.     l.length--;
  74.     return true;
  75. }
  76.  
  77. //查看情况
  78. void CheckList(SqList& l)
  79. {
  80.     PrintList(l);
  81.     cout << "当前长度为" << GetLength(l) << endl;
  82. }
  83.  
  84. //测验
  85. void test01()
  86. {
  87. 	SqList l;
  88. 	InitList(l);
  89.     
  90.     //输入部分数据
  91.     InputElem(l, 1);
  92.     InputElem(l, 2);
  93.     InputElem(l, 3);
  94.     InputElem(l, 4);
  95.     CheckList(l);
  96.  
  97.     //开始插入
  98.     if(ListInsert(l, 3, 6))
  99.         CheckList(l);
  100.  
  101.     //开始删除
  102.     int a = -1;
  103.     if (ListDelete(l, 2, a))
  104.         CheckList(l);
  105. }

(4). ビット順で検索、値で検索

非常にシンプルなので、詳細を説明する必要はありません

  1. //判断d的合法性
  2. bool JugdeD(SqList l, int d)
  3. {
  4.     if (d < 1 || d > l.length)
  5.         return false;
  6.     return true;
  7. }
  8.  
  9. //按位序查找
  10. int GetElem(SqList l, int d)
  11. {
  12.     if (JugdeD(l, d))
  13.         return l.data[d - 1];
  14.     return 0;
  15. }
  16.  
  17. //按值查找
  18. int LocateElem(SqList l, int e)
  19. {
  20.     for (int i = 0; i < l.length; i++)
  21.     {
  22.         if (l.data[i] == e)       //数组储存的数据，若是类等复杂的数据类型，则需要对等号进行重载
  23.             return i + 1;
  24.     }
  25.     return 0;
  26. }
  27. //其余代码与上文相同
  28. //其中，JugdeD函数可以替换上文插入与删除中对位序合法性的判别————封装

4. リンクリスト

によるチェーンストレージデータの線形表

(1).単一リンクリスト

i. 単一リンクリスト（リードノード）の定義

  1. //单链表
  2. class LNode
  3. {
  4. public:
  5.     int data;           //数据域，存放数据
  6.     LNode* next;        //指针域，指向下一个节点
  7. };
  8. //用using关键字给类起别名，用LinkList指代的是头结点，代表的是整个链表
  9. using LinkList = LNode*;
  10.  
  11. //初始化
  12. bool InitList(LinkList& L)
  13. {
  14.     L = new LNode();
  15.     if (L == nullptr)   //如果成立，则说明内存不足，分配失败
  16.         return false;
  17.     L->next = nullptr;
  18.     return true;
  19. }

ii. 挿入と削除（先頭ノード）

ヘッド ノードがない場合は、ヘッド ポインタの変化に注目してください。他はすべて同じです。

インサート（通常版）

  1. //插入
  2. bool ListInsert(LinkList& L, int i, int e)
  3. {
  4.     if (i < 1)                          //判断插入位点是否合法[1]——i值的合法性
  5.     {
  6.         cout << "i为负数" << endl;
  7.         return false;
  8.     }    
  9.     LNode* p = L;                       //让p与L指向相同的位点，L是指示头指针的，所以L是不能改变的
  10.     LNode* s = new LNode();             //新的数据储存
  11.     s->data = e;
  12.     while (p != nullptr && i != 1)      //由头结点起始，开始遍历寻找对应位点
  13.     {
  14.         p = p->next;
  15.         i--;
  16.     }
  17.     if (p == nullptr)                   //判断插入的位点是否合法[2]——i值对应的节点的合法性
  18.     {
  19.         cout << "插入位点超出实际长度" << endl;
  20.         return false;
  21.     }                     
  22.     s->next = p->next;                  //开始接轨，顺序不能乱
  23.     p->next = s;
  24.     return true;
  25. }

インサート（パッケージ版）

  1. //特定节点的后插操作
  2. bool InsertNextNode(LNode* p, int e)
  3. {
  4.     if (p == nullptr)                   
  5.     {
  6.         cout << "插入位点超出实际长度" << endl;
  7.         return false;
  8.     }
  9.     LNode* s = new LNode();
  10.     s->data = e;
  11.     s->next = p->next;
  12.     p->next = s;
  13.     return true;
  14. }
  15. //插入
  16. bool ListInsert(LinkList& L, int i, int e)
  17. {
  18.     if (i < 1)                          //判断插入位点是否合法[1]——i值的合法性
  19.     {
  20.         cout << "i为负数" << endl;
  21.         return false;
  22.     }    
  23.     LNode* p = L;                       //让p与L指向相同的位点，L是指示头指针的，所以L是不能改变的
  24.     while (p != nullptr && i != 1)      //由头结点起始，开始遍历寻找对应位点
  25.     {
  26.         p = p->next;
  27.         i--;
  28.     }
  29.     return InsertNextNode(p, e);        //被封装了的部分
  30. }

 

個人プロフィール

彼は 30 年以上テクノロジーの研究に専念しており、java、linux、javascript、php、css などのさまざまな言語に堪能であり、オープンソース分野で多くの貢献を行っています。将来の参考のために技術開発におけるいくつかの問題を共有する開発者ドキュメント ステーション。

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