1. 01 线性表顺序存储_List #include \"stdio.h\"
#include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.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 Status; /* Status 是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如 OK 等 */
typedef int ElemType; /* ElemType 类型根据实际情况而定，这里假设为 int */
Status visit(ElemType c) {
printf(\"%d \ return OK; }
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; }
/* 初始条件：顺序线性表 L 已存在。操作结果：若 L 为空表，则返回 TRUE，
否则
返回FALSE */
Status ListEmpty(SqList L) {
if(L.length==0) return TRUE; else
return FALSE; }
/* 初始条件：顺序线性表L 已存在。操作结果：将L重置为空表 */ Status ClearList(SqList *L) {
L->length=0; return OK; }
/* 初始条件：顺序线性表L 已存在。操作结果：返回 L 中数据元素个数 */ int ListLength(SqList L) {
return L.length; }
/* 初始条件：顺序线性表L 已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：用 e返回L中第i个数据元素的值,注意i是指位置，第1个位置的数
组是从0开始 */
Status GetElem(SqList L,int i,ElemType *e) {
if(L.length==0 || i<1 || i>L.length) return ERROR; *e=L.data[i-1];
return OK; }
/* 初始条件：顺序线性表L 已存在 */
/* 操作结果：返回L 中第1 个与e满足关系的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */ int LocateElem(SqList L,ElemType e) {
int i;
if (L.length==0) return 0; for(i=0;i if (L.data[i]==e) break; } if(i>=L.length) return 0; return i+1; } /* 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; } /* 初始条件：顺序线性表L 已存在，1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果：删除L 的第i个数据元素，并用e 返回其值，L 的长度减1 */ Status ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e) { int k; if (L->length==0) /* 线性表为空 */ return ERROR; if (i<1 || i>L->length) /* 删除位置不正 确 */ return ERROR; *e=L->data[i-1]; if (i for(k=i;k L->length--; 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 void unionL(SqList *La,SqList Lb) { int La_len,Lb_len,i; ElemType e; La_len=ListLength(*La); Lb_len=ListLength(Lb); for (i=1;i<=Lb_len;i++) { GetElem(Lb,i,&e); if (!LocateElem(*La,e)) ListInsert(La,++La_len,e); } } int main() { SqList L; ElemType e; Status i; int j,k; */ i=InitList(&L); printf(\"初始化L 后：L.length=%d\\n\ for(j=1;j<=5;j++) i=ListInsert(&L,1,j); printf(\"在L 的表头依次插入1～5 后：L.data=\"); ListTraverse(L); printf(\"L.length=%d \\n\ i=ListEmpty(L); printf(\"L 是否空：i=%d(1:是 0:否)\\n\ i=ClearList(&L); printf(\"清空 L后：L.length=%d\\n\ i=ListEmpty(L); printf(\"L 是否空：i=%d(1:是 0:否)\\n\ for(j=1;j<=10;j++) ListInsert(&L,j,j); printf(\"在L 的表尾依次插入1～10后：L.data=\"); ListTraverse(L); printf(\"L.length=%d \\n\ ListInsert(&L,1,0); printf(\"在L 的表头插入0后：L.data=\"); ListTraverse(L); printf(\"L.length=%d \\n\ GetElem(L,5,&e); printf(\"第5个元素的值为：%d\\n\ for(j=3;j<=4;j++) { k=LocateElem(L,j); if(k) printf(\"第%d个元素的值为%d\\n\ else printf(\"没有值为%d的元素\\n\ } k=ListLength(L); /* k 为表长 */ for(j=k+1;j>=k;j--) { i=ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第 j个数据 */ if(i==ERROR) printf(\" 删除第%d个数据失败\\n\ else printf(\"删除第%d个的元素值为：%d\\n\ } printf(\"依次输出 L的元素：\"); ListTraverse(L); j=5; ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */ printf(\"删除第%d个的元素值为：%d\\n\ printf(\"依次输出 L的元素：\"); ListTraverse(L); //构造一个有10个数的Lb SqList Lb; i=InitList(&Lb); for(j=6;j<=15;j++) i=ListInsert(&Lb,1,j); unionL(&L,Lb); printf(\"依次输出合并了 Lb的 L 的元素：\"); ListTraverse(L); return 0; } 02线性表链式存储_LinkList #include \"stdio.h\" #include \"string.h\" #include \"ctype.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.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 Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如 OK 等 */ typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */ Status visit(ElemType c) { printf(\"%d \ return OK; } typedef struct Node { ElemType data; struct Node *next; }Node; typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */ /* 初始化顺序线性表 */ Status InitList(LinkList *L) { *L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使 L指向此头结点 */ if(!(*L)) /* 存储分配失败 */ return ERROR; (*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */ return OK; } /* 初始条件：顺序线性表L 已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回 FALSE */ Status ListEmpty(LinkList L) { if(L->next) return FALSE; else return TRUE; } /* 初始条件：顺序线性表L 已存在。操作结果：将L重置为空表 */ Status ClearList(LinkList *L) { LinkList p,q; p=(*L)->next; /* p 指向第一个结 点 */ while(p) /* 没到表尾 */ { q=p->next; free(p); p=q; } (*L)->next=NULL; /* 头结点指针域为空 */ return OK; } /* 初始条件：顺序线性表L 已存在。操作结果：返回 L 中数据元素个数 */ int ListLength(LinkList L) { int i=0; LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */ while(p) { i++; p=p->next; } return i; } /* 初始条件：顺序线性表L 已存在，1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果：用e 返回 L中第 i个数据元素的值 */ Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) { int j; LinkList p; /* 声明一结点p */ p = L->next; /* 让p指向链表L的第一个结点 */ j = 1; /* j为计数器 */ while (p && j if ( !p || j>i ) return ERROR; /* 第i个元素不存在 */ *e = p->data; /* 取第i个元素的数据 */ return OK; } /* 初始条件：顺序线性表L 已存在 */ /* 操作结果：返回L 中第1 个与e满足关系的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */ int LocateElem(LinkList L,ElemType e) { int i=0; LinkList p=L->next; while(p) { i++; if(p->data==e) /* 找到这样的数据元素 */ return i; p=p->next; } return 0; } /* 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(LinkList *L,int i,ElemType e) { int j; LinkList p,s; p = *L; j = 1; while (p && j < i) /* 寻找第i个结点 */ { p = p->next; ++j; } if (!p || j > i) return ERROR; /* 第i个元素不存在 */ s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点(C语言标准函数) */ s->data = e; s->next = p->next; /* 将p的后继结点赋值给 s的后继 */ p->next = s; /* 将s赋值给p的后继 */ return OK; } /* 初始条件：顺序线性表L 已存在，1≤i≤ListLength(L) */ /* 操作结果：删除L 的第i个数据元素，并用e 返回其值，L 的长度减1 */ Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) { int j; LinkList p,q; p = *L; j = 1; while (p->next && j < i) /* 遍历寻找第i个元素 */ { p = p->next; ++j; } if (!(p->next) || j > i) return ERROR; /* 第i个元素不存在 */ q = p->next; p->next = q->next; /* 将q的后继赋值给 p的后继 */ *e = q->data; /* 将q结点中的数据给 e */ free(q); /* 让系统回收此结点，释放内存 */ 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(LinkList L) { LinkList p=L->next; while(p) { visit(p->data); p=p->next; } printf(\"\\n\"); return OK; } /* 随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表 L（头插法） */ void CreateListHead(LinkList *L, int n) { LinkList p; int i; srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */ *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); (*L)->next = NULL; /* 先建立一个 带头结点的单链表 */ for (i=0; i p->data = rand()%100+1; /* 随机生成 100以内的数字 */ p->next = (*L)->next; (*L)->next = p; /* 插入到表头 */ } } /* 随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表 L（尾插法） */ void CreateListTail(LinkList *L, int n) { LinkList p,r; int i; srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */ *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L 为整个线性表 */ r=*L; /* r 为指向尾部的结点 */ for (i=0; i p->data = rand()%100+1; /* 随机生成100 以内的数字 */ r->next=p; /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */ r = p; /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */ } r->next = NULL; /* 表示当前链表结束 */ } int main() { LinkList L; ElemType e; Status i; int j,k; i=InitList(&L); printf(\"初始化L 后：ListLength(L)=%d\\n\ for(j=1;j<=5;j++) i=ListInsert(&L,1,j); printf(\"在L 的表头依次插入 1～5 后：L.data=\"); ListTraverse(L); printf(\"ListLength(L)=%d \\n\ i=ListEmpty(L); printf(\"L 是否空：i=%d(1:是 0:否)\\n\ i=ClearList(&L); printf(\"清空L后：ListLength(L)=%d\\n\ i=ListEmpty(L); printf(\"L 是否空：i=%d(1:是 0:否)\\n\ for(j=1;j<=10;j++) ListInsert(&L,j,j); printf(\"在L 的表尾依次插入 1～10后：L.data=\"); ListTraverse(L); printf(\"ListLength(L)=%d \\n\ ListInsert(&L,1,0); printf(\"在L 的表头插入 0后：L.data=\"); ListTraverse(L); printf(\"ListLength(L)=%d \\n\ GetElem(L,5,&e); printf(\"第5个元素的值为：%d\\n\ for(j=3;j<=4;j++) { k=LocateElem(L,j); if(k) printf(\"第%d个元素的值为%d\\n\ else printf(\"没有值为%d的元素\\n\ } k=ListLength(L); /* k 为表长 */ for(j=k+1;j>=k;j--) { i=ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第j个数据 */ if(i==ERROR) printf(\"删除第%d个数据失败\\n\ else printf(\"删除第%d个的元素值 为：%d\\n\ } printf(\"依次输出L的元素：\"); ListTraverse(L); j=5; ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */ printf(\"删除第%d个的元素值为：%d\\n\ printf(\"依次输出L的元素：\"); ListTraverse(L); i=ClearList(&L); printf(\"\\n清空L后：ListLength(L)=%d\\n\ CreateListHead(&L,20); printf(\"整体创建L的元素(头插法)：\"); ListTraverse(L); i=ClearList(&L); printf(\"\\n删除L后：ListLength(L)=%d\\n\ CreateListTail(&L,20); printf(\"整体创建L的元素(尾插法)：\"); ListTraverse(L); return 0; } 03静态链表_StaticLinkList #include \"string.h\" #include \"ctype.h\" #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 1000 /* 存储空间初始分配量 */ 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 char ElemType; /* ElemType 类型根据实际情况而定，这里假设为char */ Status visit(ElemType c) { printf(\"%c \ return OK; } /* 线性表的静态链表存储结构 */ typedef struct { ElemType data; int cur; /* 游标(Cursor) ，为0 时表示无指向 */ } Component,StaticLinkList[MAXSIZE]; /* 将一维数组space 中各分量链成一个备用链表， space[0].cur为头指针， \"0\"表示空指针 */ Status InitList(StaticLinkList space) { int i; for (i=0; i return OK; } /* 若备用空间链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0 */ int Malloc_SSL(StaticLinkList space) { int i = space[0].cur; /* 当前数组第一个元素的cur 存的值 */ /* 就是要返回的第一个备用空闲的下标 */ if (space[0]. cur) space[0]. cur = space[i].cur; /* 由于要拿出一个分量来使用了， */ /* 所以我 们就得把它的下一个 */ /* 分量用来做备用 */ return i; } /* 将下标为k的空闲结点回收到备用链表 */ void Free_SSL(StaticLinkList space, int k) { space[k].cur = space[0].cur; /* 把第一个元素的 cur值赋给要删除的分量cur */ space[0].cur = k; /* 把要删除的分量下标赋值给第一个元素的 cur */ } /* 初始条件：静态链表L已存在。操作结果：返回L 中数据元素个数 */ int ListLength(StaticLinkList L) { int j=0; int i=L[MAXSIZE-1].cur; while(i) { i=L[i].cur; j++; } return j; } /* 在L中第 i个元素之前插入新的数据元素e */ Status ListInsert(StaticLinkList L, int i, ElemType e) { int j, k, l; k = MAXSIZE - 1; /* 注意k首先是最后一个元素的下标 */ if (i < 1 || i > ListLength(L) + 1) return ERROR; j = Malloc_SSL(L); /* 获得空闲分量的下标 */ if (j) { L[j].data = e; /* 将数据赋值给此分量的data */ for(l = 1; l <= i - 1; l++) /* 找到第i个元素之前的位置 */ k = L[k].cur; L[j].cur = L[k].cur; /* 把第i个元素之前的 cur赋值给新元素的cur */ L[k].cur = j; /* 把新元素的下标赋值给第i个元素之前 元素的 ur */ return OK; } return ERROR; } /* 删除在L中第 i个数据元素 */ Status ListDelete(StaticLinkList L, int i) { int j, k; if (i < 1 || i > ListLength(L)) return ERROR; k = MAXSIZE - 1; for (j = 1; j <= i - 1; j++) k = L[k].cur; j = L[k].cur; L[k].cur = L[j].cur; Free_SSL(L, j); return OK; } Status ListTraverse(StaticLinkList L) { int j=0; int i=L[MAXSIZE-1].cur; while(i) { visit(L[i].data); i=L[i].cur; j++; } return j; printf(\"\\n\"); return OK; } int main() { StaticLinkList L; Status i; i=InitList(L); printf(\"初始化L 后：L.length=%d\\n\ i=ListInsert(L,1,'F'); i=ListInsert(L,1,'E'); i=ListInsert(L,1,'D'); i=ListInsert(L,1,'B'); i=ListInsert(L,1,'A'); printf(\"\\n在L 的表头依次插入 FEDBA后：\\nL.data=\"); ListTraverse(L); i=ListInsert(L,3,'C'); printf(\"\\n在L 的“B”与“D”之间插入“C”后：\\nL.data=\"); ListTraverse(L); i=ListDelete(L,1); printf(\"\\n在L 的删除“A”后：\\nL.data=\"); ListTraverse(L); printf(\"\\n\"); return 0; } 第四章 栈与队列 01顺序栈_Stack #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.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 Status; typedef int SElemType; /* SElemType 类型根据实际情况而定，这里假设为int */ /* 顺序栈结构 */ typedef struct { SElemType data[MAXSIZE]; int top; /* 用于栈顶指针 */ }SqStack; Status visit(SElemType c) { printf(\"%d \ return OK; } /* 构造一个空栈S */ Status InitStack(SqStack *S) { /* S.data=(SElemType *)malloc(MAXSIZE*sizeof(SElemType)); */ S->top=-1; return OK; } /* 把S置为空栈 */ Status ClearStack(SqStack *S) { S->top=-1; return OK; } /* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */ Status StackEmpty(SqStack S) { if (S.top==-1) return TRUE; else return FALSE; } /* 返回S的元素个数，即栈的长度 */ int StackLength(SqStack S) { return S.top+1; } /* 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR */ Status GetTop(SqStack S,SElemType *e) { if (S.top==-1) return ERROR; else *e=S.data[S.top]; return OK; } /* 插入元素e 为新的栈顶元素 */ Status Push(SqStack *S,SElemType e) { if(S->top == MAXSIZE -1) /* 栈满 */ { return ERROR; } S->top++; /* 栈顶指针增加一 */ S->data[S->top]=e; /* 将新插入元素赋值给栈顶空间 */ return OK; } /* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e 返回其值，并返回 OK；否则返回ERROR */ Status Pop(SqStack *S,SElemType *e) { if(S->top==-1) return ERROR; *e=S->data[S->top]; /* 将要删除的栈顶元素赋值给e */ S->top--; /* 栈顶指针减一 */ return OK; } /* 从栈底到栈顶依次对栈中每个元素显示 */ Status StackTraverse(SqStack S) { int i; i=0; while(i<=S.top) { visit(S.data[i++]); } printf(\"\\n\"); return OK; } int main() { int j; SqStack s; int e; if(InitStack(&s)==OK) for(j=1;j<=10;j++) Push(&s,j); printf(\"栈中元素依次为：\"); StackTraverse(s); Pop(&s,&e); printf(\"弹出的栈顶元素 e=%d\\n\ printf(\"栈空否：%d(1:空 0:否)\\n\ GetTop(s,&e); printf(\"栈顶元素 e=%d 栈的长度为%d\\n\ ClearStack(&s); printf(\"清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\\n\ return 0; } 02两栈共享空间_DoubleStack #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.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 Status; typedef int SElemType; /* SElemType 类型根据实际情况而定，这里假设为int */ /* 两栈共享空间结构 */ typedef struct { SElemType data[MAXSIZE]; int top1; /* 栈1栈顶指针 */ int top2; /* 栈2栈顶指针 */ }SqDoubleStack; Status visit(SElemType c) { printf(\"%d \ return OK; } /* 构造一个空栈S */ Status InitStack(SqDoubleStack *S) { S->top1=-1; S->top2=MAXSIZE; return OK; } /* 把S置为空栈 */ Status ClearStack(SqDoubleStack *S) { S->top1=-1; S->top2=MAXSIZE; return OK; } /* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */ Status StackEmpty(SqDoubleStack S) { if (S.top1==-1 && S.top2==MAXSIZE) return TRUE; else return FALSE; } /* 返回S的元素个数，即栈的长度 */ int StackLength(SqDoubleStack S) { return (S.top1+1)+(MAXSIZE-1-S.top2); } /* 插入元素e 为新的栈顶元素 */ Status Push(SqDoubleStack *S,SElemType e,int stackNumber) { if (S->top1+1==S->top2) /* 栈已满，不能再 push新元素了 */ return ERROR; if (stackNumber==1) /* 栈1有元素进栈 */ S->data[++S->top1]=e; /* 若是栈1则先 top1+1后给数组元素赋值。 */ else if (stackNumber==2) /* 栈2有元素进栈 */ S->data[--S->top2]=e; /* 若是栈2 则先 top2-1 后给数组元素赋值。 */ return OK; } /* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e 返回其值，并返回 OK；否则返回ERROR */ Status Pop(SqDoubleStack *S,SElemType *e,int stackNumber) { if (stackNumber==1) { if (S->top1==-1) return ERROR; /* 说明栈1 已经是空栈，溢出 */ *e=S->data[S->top1--]; /* 将栈1 的栈顶元素出栈 */ } else if (stackNumber==2) { if (S->top2==MAXSIZE) return ERROR; /* 说明栈2 已经是空栈，溢出 */ *e=S->data[S->top2++]; /* 将栈 2的栈顶元素出栈 */ } return OK; } Status StackTraverse(SqDoubleStack S) { int i; i=0; while(i i=S.top2; while(i printf(\"\\n\"); return OK; } int main() { int j; SqDoubleStack s; int e; if(InitStack(&s)==OK) { for(j=1;j<=5;j++) Push(&s,j,1); for(j=MAXSIZE;j>=MAXSIZE-2;j--) Push(&s,j,2); } printf(\"栈中元素依次为：\"); StackTraverse(s); printf(\"当前栈中元素有：%d \\n\ Pop(&s,&e,2); printf(\"弹出的栈顶元素 e=%d\\n\ printf(\"栈空否：%d(1:空 0:否)\\n\ for(j=6;j<=MAXSIZE-2;j++) Push(&s,j,1); printf(\"栈中元素依次为：\"); StackTraverse(s); printf(\"栈满否：%d(1:否 0:满)\\n\ ClearStack(&s); printf(\"清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\\n\ return 0; } 03链栈_LinkStack #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.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 Status; typedef int SElemType; /* SElemType 类型根据实际情况而定，这里假设为int */ /* 链栈结构 */ typedef struct StackNode { SElemType data; struct StackNode *next; }StackNode,*LinkStackPtr; typedef struct { LinkStackPtr top; int count; }LinkStack; Status visit(SElemType c) { printf(\"%d \ return OK; } /* 构造一个空栈S */ Status InitStack(LinkStack *S) { S->top = (LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode)); if(!S->top) return ERROR; S->top=NULL; S->count=0; return OK; } /* 把S置为空栈 */ Status ClearStack(LinkStack *S) { LinkStackPtr p,q; p=S->top; while(p) { q=p; p=p->next; free(q); } S->count=0; return OK; } /* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */ Status StackEmpty(LinkStack S) { if (S.count==0) return TRUE; else return FALSE; } /* 返回S的元素个数，即栈的长度 */ int StackLength(LinkStack S) { return S.count; } /* 若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR */ Status GetTop(LinkStack S,SElemType *e) { if (S.top==NULL) return ERROR; else *e=S.top->data; return OK; } /* 插入元素e 为新的栈顶元素 */ Status Push(LinkStack *S,SElemType e) { LinkStackPtr s=(LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode)); s->data=e; s->next=S->top; /* 把当前的栈顶元素赋值给新结点的直接后继，见图中① */ S->top=s; /* 将新的结点s赋值给栈顶指针，见图中② */ S->count++; return OK; } /* 若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e 返回其值，并返回 OK；否则返回ERROR */ Status Pop(LinkStack *S,SElemType *e) { LinkStackPtr p; if(StackEmpty(*S)) return ERROR; *e=S->top->data; p=S->top; /* 将栈顶结点赋值给 p，见图中③ */ S->top=S->top->next; /* 使得栈顶指针下移一位，指向后一结点，见图中④ */ free(p); /* 释放结点 p */ S->count--; return OK; } Status StackTraverse(LinkStack S) { LinkStackPtr p; p=S.top; while(p) { visit(p->data); p=p->next; } printf(\"\\n\"); return OK; } int main() { int j; LinkStack s; int e; if(InitStack(&s)==OK) for(j=1;j<=10;j++) Push(&s,j); printf(\"栈中元素依次为：\"); StackTraverse(s); Pop(&s,&e); printf(\"弹出的栈顶元素 e=%d\\n\ printf(\"栈空否：%d(1:空 0:否)\\n\ GetTop(s,&e); printf(\"栈顶元素 e=%d 栈的长度为%d\\n\ ClearStack(&s); printf(\"清空栈后，栈空否：%d(1:空 0:否)\\n\ return 0; } 04斐波那契函数_Fibonacci #include \"stdio.h\" int Fbi(int i) /* 斐波那契的递归函数 */ { if( i < 2 ) return i == 0 ? 0 : 1; return Fbi(i - 1) + Fbi(i - 2); /* 这里Fbi就是函数自己，等于在调用自己 */ } int main() { int i; int a[40]; printf(\"迭代显示斐波那契数列：\\n\"); a[0]=0; a[1]=1; printf(\"%d \ printf(\"%d \ for(i = 2;i < 40;i++) { a[i] = a[i-1] + a[i-2]; printf(\"%d \ } printf(\"\\n\"); printf(\"递归显示斐波那契数列：\\n\"); for(i = 0;i < 40;i++) printf(\"%d \ return 0; } 05顺序队列_Queue #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.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 Status; typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */ /* 循环队列的顺序存储结构 */ typedef struct { QElemType data[MAXSIZE]; int front; /* 头指针 */ int rear; /* 尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置 */ }SqQueue; Status visit(QElemType c) { printf(\"%d \ return OK; } /* 初始化一个空队列Q */ Status InitQueue(SqQueue *Q) { Q->front=0; Q->rear=0; return OK; } /* 将Q清为空队列 */ Status ClearQueue(SqQueue *Q) { Q->front=Q->rear=0; return OK; } /* 若队列Q为空队列,则返回 TRUE,否则返回FALSE */ Status QueueEmpty(SqQueue Q) { if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */ return TRUE; else return FALSE; } /* 返回Q的元素个数，也就是队列的当前长度 */ int QueueLength(SqQueue Q) { return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE; } /* 若队列不空,则用e返回 Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR */ Status GetHead(SqQueue Q,QElemType *e) { if(Q.front==Q.rear) /* 队列空 */ return ERROR; *e=Q.data[Q.front]; return OK; } /* 若队列未满，则插入元素 e为Q新的队尾元素 */ Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e) { if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) /* 队列满的判断 */ return ERROR; Q->data[Q->rear]=e; /* 将元素e赋值给队尾 */ Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指针向后移一位置， */ /* 若到最后则转到数组头部 */ return OK; } /* 若队列不空，则删除Q中队头元素，用e返回其值 */ Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e) { if (Q->front == Q->rear) /* 队列空的判断 */ return ERROR; *e=Q->data[Q->front]; /* 将队头元素赋值给 e */ Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE; /* front指针向后移一位置， */ /* 若到最后则转到数组头部 */ return OK; } /* 从队头到队尾依次对队列 Q中每个元素输出 */ Status QueueTraverse(SqQueue Q) { int i; i=Q.front; while((i+Q.front)!=Q.rear) { visit(Q.data[i]); i=(i+1)%MAXSIZE; } printf(\"\\n\"); return OK; } int main() { Status j; int i=0,l; QElemType d; SqQueue Q; InitQueue(&Q); printf(\"初始化队列后，队列空否？%u(1:空 0:否)\\n\ printf(\"请输入整型队列元素(不超过%d个),-1为提前结束符: \ do { /* scanf(\"%d\ d=i+100; if(d==-1) break; i++; EnQueue(&Q,d); }while(i printf(\"现在队列空否？%u(1:空 0:否)\\n\ printf(\"连续%d次由队头删除元素,队尾插入元素:\\n\ for(l=1;l<=MAXSIZE;l++) { DeQueue(&Q,&d); printf(\"删除的元素是%d,插入的元素:%d \\n\ /* scanf(\"%d\ d=l+1000; EnQueue(&Q,d); } l=QueueLength(Q); printf(\"现在队列中的元素为: \\n\"); QueueTraverse(Q); printf(\"共向队尾插入了%d个元素\\n\ if(l-2>0) printf(\"现在由队头删除%d个元素:\\n\ while(QueueLength(Q)>2) { DeQueue(&Q,&d); printf(\"删除的元素值为%d\\n\ } j=GetHead(Q,&d); if(j) printf(\"现在队头元素为: %d\\n\ ClearQueue(&Q); printf(\"清空队列后, 队列空否？%u(1:空 0:否)\\n\ return 0; } 06链队列_LinkQueue #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.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 Status; typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */ typedef struct QNode /* 结点结构 */ { QElemType data; struct QNode *next; }QNode,*QueuePtr; typedef struct /* 队列的链表结构 */ { QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */ }LinkQueue; Status visit(QElemType c) { printf(\"%d \ return OK; } /* 构造一个空队列Q */ Status InitQueue(LinkQueue *Q) { Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); if(!Q->front) exit(OVERFLOW); Q->front->next=NULL; return OK; } /* 销毁队列Q */ Status DestroyQueue(LinkQueue *Q) { while(Q->front) { Q->rear=Q->front->next; free(Q->front); Q->front=Q->rear; } return OK; } /* 将Q清为空队列 */ Status ClearQueue(LinkQueue *Q) { QueuePtr p,q; Q->rear=Q->front; p=Q->front->next; Q->front->next=NULL; while(p) { q=p; p=p->next; free(q); } return OK; } /* 若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */ Status QueueEmpty(LinkQueue Q) { if(Q.front==Q.rear) return TRUE; else return FALSE; } /* 求队列的长度 */ int QueueLength(LinkQueue Q) { int i=0; QueuePtr p; p=Q.front; while(Q.rear!=p) { i++; p=p->next; } return i; } /* 若队列不空,则用e返回 Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR */ Status GetHead(LinkQueue Q,QElemType *e) { QueuePtr p; if(Q.front==Q.rear) return ERROR; p=Q.front->next; *e=p->data; return OK; } /* 插入元素e 为Q的新的队尾元素 */ Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e) { QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); if(!s) /* 存储分配失败 */ exit(OVERFLOW); s->data=e; s->next=NULL; Q->rear->next=s; /* 把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继，见图中① */ Q->rear=s; /* 把当前的s设置为队尾结点，rear指向 s，见图中② */ return OK; } /* 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回 OK,否则返回ERROR */ Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e) { QueuePtr p; if(Q->front==Q->rear) return ERROR; p=Q->front->next; /* 将欲删除的队头结点暂存给p，见图中① */ *e=p->data; /* 将欲删除的队头结点的值赋值给e */ Q->front->next=p->next;/* 将原队头结点的后继 p->next 赋值给头结点后继，见图中② */ if(Q->rear==p) /* 若队头就是队尾，则删除后将rear指向头结点，见图中③ */ Q->rear=Q->front; free(p); return OK; } /* 从队头到队尾依次对队列 Q中每个元素输出 */ Status QueueTraverse(LinkQueue Q) { QueuePtr p; p=Q.front->next; while(p) { visit(p->data); p=p->next; } printf(\"\\n\"); return OK; } int main() { int i; QElemType d; LinkQueue q; i=InitQueue(&q); if(i) printf(\"成功地构造了一个空队列!\\n\"); printf(\"是否空队列？%d(1:空 0:否) \ printf(\"队列的长度为%d\\n\ EnQueue(&q,-5); EnQueue(&q,5); EnQueue(&q,10); printf(\"插入3 个元素(-5,5,10)后,队列的长度为%d\\n\ printf(\"是否空队列？%d(1:空 0:否) \ printf(\"队列的元素依次为：\"); QueueTraverse(q); i=GetHead(q,&d); if(i==OK) printf(\"队头元素是：%d\\n\ DeQueue(&q,&d); printf(\"删除了队头元素%d\\n\ i=GetHead(q,&d); if(i==OK) printf(\"新的队头元素是：%d\\n\ ClearQueue(&q); printf(\" 清 空 队 列 后 ,q.front=%u q.rear=%u q.front->next=%u\\n\ DestroyQueue(&q); printf(\"销毁队列后,q.front=%u q.rear=%u\\n\ return 0; } 第五章 串 01串_String #include \"string.h\" #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 40 /* 存储空间初始分配量 */ 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 int ElemType; /* ElemType 类型根据实际情况而定，这里假设为int */ typedef char String[MAXSIZE+1]; /* 0 号单元存放串的长度 */ /* 生成一个其值等于chars的串T */ Status StrAssign(String T,char *chars) { int i; if(strlen(chars)>MAXSIZE) return ERROR; else { T[0]=strlen(chars); for(i=1;i<=T[0];i++) T[i]=*(chars+i-1); return OK; } } /* 由串S复制得串T */ Status StrCopy(String T,String S) { int i; for(i=0;i<=S[0];i++) T[i]=S[i]; return OK; } /* 若S为空串,则返回TRUE,否则返回FALSE */ Status StrEmpty(String S) { if(S[0]==0) return TRUE; else return FALSE; } /* 初始条件: 串S和T 存在 */ /* 操作结果: 若S>T,则返回值>0;若S=T,则返回值=0;若 S for(i=1;i<=S[0]&&i<=T[0];++i) if(S[i]!=T[i]) return S[i]-T[i]; return S[0]-T[0]; } /* 返回串的元素个数 */ int StrLength(String S) { return S[0]; } /* 初始条件:串S存在。操作结果:将S清为空串 */ Status ClearString(String S) { S[0]=0;/* 令串长为零 */ return OK; } /* 用T 返回S1 和 S2 联接而成的新串。若未截断，则返回 TRUE，否则FALSE */ Status Concat(String T,String S1,String S2) { int i; if(S1[0]+S2[0]<=MAXSIZE) { /* 未截断 */ for(i=1;i<=S1[0];i++) T[i]=S1[i]; for(i=1;i<=S2[0];i++) T[S1[0]+i]=S2[i]; T[0]=S1[0]+S2[0]; return TRUE; } else { /* 截断S2 */ for(i=1;i<=S1[0];i++) T[i]=S1[i]; for(i=1;i<=MAXSIZE-S1[0];i++) T[S1[0]+i]=S2[i]; T[0]=MAXSIZE; return FALSE; } } /* 用Sub返回串S的第 pos个字符起长度为len的子串。 */ Status SubString(String Sub,String S,int pos,int len) { int i; if(pos<1||pos>S[0]||len<0||len>S[0]-pos+1) return ERROR; for(i=1;i<=len;i++) Sub[i]=S[pos+i-1]; Sub[0]=len; return OK; } /* 返回子串T在主串S中第pos个字符之后的位置。若不存在,则函数返回值为0。 */ /* 其中,T非空,1≤pos≤StrLength(S)。 */ int Index(String S, String T, int pos) { int i = pos; /* i 用于主串 S中当前位置下标值，若 pos不为 1，则从 pos 位置开始匹 配 */ int j = 1; /* j用于子串T 中当前位置下标值 */ while (i <= S[0] && j <= T[0]) /* 若i小于S的长度并且j小于T 的长度时，循环继续 */ { if (S[i] == T[j]) /* 两字母相等则继续 */ { ++i; ++j; } else /* 指针后退重新开始匹配 */ { i = i-j+2; /* i退回到上次匹配首位的下一位 */ j = 1; /* j退回到子串T的首位 */ } } if (j > T[0]) return i-T[0]; else return 0; } /* T 为非空串。若主串 S中第pos个字符之后存在与 T相等的子串， */ /* 则返回第一个这样的子串在 S中的位置，否则返回0 */ int Index2(String S, String T, int pos) { int n,m,i; String sub; if (pos > 0) { n = StrLength(S); /* 得到主串S的长度 */ m = StrLength(T); /* 得到子串T的长度 */ i = pos; while (i <= n-m+1) { SubString (sub, S, i, m); /* 取主串中第 i个位置长度与T 相等的子串给 sub */ if (StrCompare(sub,T) != 0) /* 如果两串不相等 */ ++i; else /* 如果两串相等 */ return i; /* 则返回i值 */ } } return 0; /* 若无子串与T 相等，返回0 */ } /* 初始条件: 串S和T 存在,1≤pos≤StrLength(S)+1 */ /* 操作结果: 在串S的第pos个字符之前插入串T。完全插入返回TRUE,部分插入返回FALSE */ Status StrInsert(String S,int pos,String T) { int i; if(pos<1||pos>S[0]+1) return ERROR; if(S[0]+T[0]<=MAXSIZE) { /* 完全插入 */ for(i=S[0];i>=pos;i--) S[i+T[0]]=S[i]; for(i=pos;i { /* 部分插入 */ for(i=MAXSIZE;i<=pos;i--) S[i]=S[i-T[0]]; for(i=pos;i /* 操作结果: 从串S中删除第 pos个字符起长度为 len的子串 */ Status StrDelete(String S,int pos,int len) { int i; if(pos<1||pos>S[0]-len+1||len<0) return ERROR; for(i=pos+len;i<=S[0];i++) S[i-len]=S[i]; S[0]-=len; return OK; } /* 初始条件: 串S,T 和V存在,T是非空串（此函数与串的存储结构无关） */ /* 操作结果: 用V替换主串 S中出现的所有与T相等的不重叠的子串 */ Status Replace(String S,String T,String V) { int i=1; /* 从串S的第一个字符起查找串 T */ if(StrEmpty(T)) /* T是空串 */ return ERROR; do { i=Index(S,T,i); /* 结果i为从上一个i之后找到的子串 T的位置 */ if(i) /* 串 S中存在串 T */ { StrDelete(S,i,StrLength(T)); /* 删除该串 T */ StrInsert(S,i,V); /* 在原串T 的位置插入串 V */ i+=StrLength(V); /* 在插入的串V 后面继续查找串T */ } }while(i); return OK; } /* 输出字符串T */ void StrPrint(String T) { int i; for(i=1;i<=T[0];i++) printf(\"%c\ printf(\"\\n\"); } int main() { int i,j; Status k; char s; String t,s1,s2; printf(\"请输入串s1: \"); k=StrAssign(s1,\"abcd\"); if(!k) { printf(\"串长超过 MAXSIZE(=%d)\\n\ exit(0); } printf(\"串长为%d 串空否？%d(1:是 0:否)\\n\ StrCopy(s2,s1); printf(\"拷贝s1生成的串为: \"); StrPrint(s2); printf(\"请输入串s2: \"); k=StrAssign(s2,\"efghijk\"); if(!k) { printf(\"串长超过 MAXSIZE(%d)\\n\ exit(0); } i=StrCompare(s1,s2); if(i<0) s='<'; else if(i==0) s='='; else s='>'; printf(\"串s1%c串s2\\n\ k=Concat(t,s1,s2); printf(\"串s1 联接串 s2 得到的串t为: \"); StrPrint(t); if(k==FALSE) printf(\"串t有截断\\n\"); ClearString(s1); printf(\"清为空串后,串s1为: \"); StrPrint(s1); printf(\"串长为%d 串空否？%d(1:是 0:否)\\n\ printf(\"求串t的子串,请输入子串的起始位置,子串长度: \"); i=2; j=3; printf(\"%d,%d \\n\ k=SubString(s2,t,i,j); if(k) { printf(\"子串s2为: \"); StrPrint(s2); } printf(\"从串t的第 pos个字符起,删除 len个字符，请输入 pos,len: \"); i=4; j=2; printf(\"%d,%d \\n\ StrDelete(t,i,j); printf(\"删除后的串 t为: \"); StrPrint(t); i=StrLength(s2)/2; StrInsert(s2,i,t); printf(\"在串s2的第%d个字符之前插入串t后,串 s2为:\\n\ StrPrint(s2); i=Index(s2,t,1); printf(\"s2的第%d个字母起和 t第一次匹配\\n\ SubString(t,s2,1,1); printf(\"串t为：\"); StrPrint(t); Concat(s1,t,t); printf(\"串s1 为：\"); StrPrint(s1); Replace(s2,t,s1); printf(\"用串s1取代串 s2中和串t相同的不重叠的串后,串s2为: \"); StrPrint(s2); return 0; } 02模式匹配_KMP #include \"string.h\" #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ 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 int ElemType; /* ElemType 类型根据实际情况而定，这里假设为int */ typedef char String[MAXSIZE+1]; /* 0 号单元存放串的长度 */ /* 生成一个其值等于chars的串T */ Status StrAssign(String T,char *chars) { int i; if(strlen(chars)>MAXSIZE) return ERROR; else { T[0]=strlen(chars); for(i=1;i<=T[0];i++) T[i]=*(chars+i-1); return OK; } } Status ClearString(String S) { S[0]=0;/* 令串长为零 */ return OK; } /* 输出字符串T。 */ void StrPrint(String T) { int i; for(i=1;i<=T[0];i++) printf(\"%c\ printf(\"\\n\"); } /* 输出Next数组值。 */ void NextPrint(int next[],int length) { int i; for(i=1;i<=length;i++) printf(\"%d\ printf(\"\\n\"); } /* 返回串的元素个数 */ int StrLength(String S) { return S[0]; } /* 朴素的模式匹配法 */ int Index(String S, String T, int pos) { int i = pos; /* i 用于主串 S中当前位置下标值，若 pos不为 1，则从 pos 位置开始匹 配 */ int j = 1; /* j用于子串T 中当前位置下标值 */ while (i <= S[0] && j <= T[0]) /* 若i小于S的长度并且j小于T 的长度时，循环继续 */ { if (S[i] == T[j]) /* 两字母相等则继续 */ { ++i; ++j; } else /* 指针后退重新开始匹配 */ { i = i-j+2; /* i退回到上次匹配首位的下一位 */ j = 1; /* j退回到子串T的首位 */ } } if (j > T[0]) return i-T[0]; else return 0; } /* 通过计算返回子串T的next数组。 */ void get_next(String T, int *next) { int i,j; i=1; j=0; next[1]=0; while (i { ++i; ++j; next[i] = j; } else j= next[j]; /* 若字符不相同，则j值回溯 */ } } /* 返回子串T在主串S中第pos个字符之后的位置。若不存在，则函数返回值为0。 */ /* T 非空，1≤pos≤StrLength(S)。 */ int Index_KMP(String S, String T, int pos) { int i = pos; /* i 用于主串 S中当前位置下标值，若 pos不为 1，则从 pos 位置开 始匹配 */ int j = 1; /* j用于子串T 中当前位置下标值 */ int next[255]; /* 定义一next数组 */ get_next(T, next); /* 对串T作分析，得到next数组 */ while (i <= S[0] && j <= T[0]) /* 若i小于S的长度并且j小于T 的长 度时，循环继续 */ { if (j==0 || S[i] == T[j]) /* 两字母相等则继续，与朴素算法增加了j=0 判断 */ { ++i; ++j; } else /* 指针后退重新开始匹配 */ j = next[j];/* j退回合适的位置，i值不变 */ } if (j > T[0]) return i-T[0]; else return 0; } /* 求模式串T的next函数修正值并存入数组 nextval */ void get_nextval(String T, int *nextval) { int i,j; i=1; j=0; nextval[1]=0; while (i if (T[i]!=T[j]) /* 若当前字符与前缀字符不同 */ nextval[i] = j; /* 则当前的j为 nextval在 i位置的值 */ else nextval[i] = nextval[j]; /* 如果与前缀字符相同，则将前缀字符的 */ /* nextval值赋值给nextval在 i 位置的值 */ } else j= nextval[j]; /* 若字符不相同，则 j值回溯 */ } } int Index_KMP1(String S, String T, int pos) { int i = pos; /* i 用于主串 S中当前位置下标值，若 pos不为 1，则从 pos 位置开 始匹配 */ int j = 1; /* j用于子串T 中当前位置下标值 */ int next[255]; /* 定义一next数组 */ get_nextval(T, next); /* 对串T作分析，得到 next数组 */ while (i <= S[0] && j <= T[0]) /* 若i小于S的长度并且j小于T 的长度时，循环继续 */ { if (j==0 || S[i] == T[j]) /* 两字母相等则继续，与朴素算法增加了j=0 判断 */ { ++i; ++j; } else /* 指针后退重新开始匹配 */ j = next[j];/* j退回合适的位置，i值不变 */ } if (j > T[0]) return i-T[0]; else return 0; } int main() { int i,*p; String s1,s2; StrAssign(s1,\"abcdex\"); printf(\"子串为: \"); StrPrint(s1); i=StrLength(s1); p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int)); get_next(s1,p); printf(\"Next为: \"); NextPrint(p,StrLength(s1)); printf(\"\\n\"); StrAssign(s1,\"abcabx\"); printf(\"子串为: \"); StrPrint(s1); i=StrLength(s1); p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int)); get_next(s1,p); printf(\"Next为: \"); NextPrint(p,StrLength(s1)); printf(\"\\n\"); StrAssign(s1,\"ababaaaba\"); printf(\"子串为: \"); StrPrint(s1); i=StrLength(s1); p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int)); get_next(s1,p); printf(\"Next为: \"); NextPrint(p,StrLength(s1)); printf(\"\\n\"); StrAssign(s1,\"aaaaaaaab\"); printf(\"子串为: \"); StrPrint(s1); i=StrLength(s1); p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int)); get_next(s1,p); printf(\"Next为: \"); NextPrint(p,StrLength(s1)); printf(\"\\n\"); StrAssign(s1,\"ababaaaba\"); printf(\" 子串为: \"); StrPrint(s1); i=StrLength(s1); p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int)); printf(\" Next为: \"); NextPrint(p,StrLength(s1)); get_nextval(s1,p); printf(\"NextVal为: \"); NextPrint(p,StrLength(s1)); printf(\"\\n\"); StrAssign(s1,\"aaaaaaaab\"); printf(\" 子串为: \"); StrPrint(s1); i=StrLength(s1); p=(int*)malloc((i+1)*sizeof(int)); get_next(s1,p); printf(\" Next为: \"); get_next(s1,p); NextPrint(p,StrLength(s1)); get_nextval(s1,p); printf(\"NextVal为: \"); NextPrint(p,StrLength(s1)); printf(\"\\n\"); StrAssign(s1,\"00000000000000000000000000000000000000000000000001\"); printf(\"主串为: \"); StrPrint(s1); StrAssign(s2,\"0000000001\"); printf(\"子串为: \"); StrPrint(s2); printf(\"\\n\"); printf(\"主串和子串在第%d个字符处首次匹配（朴素模式匹配算法）\\n\ printf(\"主串和子串在第%d个字符处首次匹配（KMP算法） \\n\ printf(\"主串和子串在第%d个字符处首次匹配（KMP改良算法） \\n\ return 0; } 第六章 树 01二叉树顺序结构实现_BiTreeArray #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ #define MAX_TREE_SIZE 100 /* 二叉树的最大结点数 */ 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 int TElemType; /* 树结点的数据类型，目前暂定为整型 */ typedef TElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE]; /* 0号单元存储根结点 */ typedef struct { int level,order; /* 结点的层,本层序号(按满二叉树计算) */ }Position; TElemType Nil=0; /* 设整型以0 为空 */ Status visit(TElemType c) { printf(\"%d \ return OK; } /* 构造空二叉树T。因为T 是固定数组，不会改变，故不需要& */ Status InitBiTree(SqBiTree T) { int i; for(i=0;i Status CreateBiTree(SqBiTree T) { int i=0; printf(\"请按层序输入结点的值(整型)，0 表示空结点，输 999 结束。结点数 ≤%d:\\n\ while(i<10) { T[i]=i+1; if(i!=0&&T[(i+1)/2-1]==Nil&&T[i]!=Nil) /* 此结点(不空)无双亲且不是根 */ { printf(\"出现无双亲的非根结点%d\\n\ exit(ERROR); } i++; } while(i return OK; } #define ClearBiTree InitBiTree /* 在顺序存储结构中，两函数完全一样 */ /* 初始条件: 二叉树T 存在 */ /* 操作结果: 若T 为空二叉树,则返回TRUE,否则 FALSE */ Status BiTreeEmpty(SqBiTree T) { if(T[0]==Nil) /* 根结点为空,则树空 */ return TRUE; else return FALSE; } /* 初始条件: 二叉树T 存在。操作结果: 返回 T的深度 */ int BiTreeDepth(SqBiTree T) { int i,j=-1; for(i=MAX_TREE_SIZE-1;i>=0;i--) /* 找到最后一个结点 */ if(T[i]!=Nil) break; i++; do j++; while(i>=powl(2,j));/* 计算2 的j次幂。 */ return j; } /* 初始条件: 二叉树T 存在 */ /* 操作结果: 当T不空,用e返回T 的根,返回 OK;否则返回 ERROR,e无定义 */ Status Root(SqBiTree T,TElemType *e) { if(BiTreeEmpty(T)) /* T空 */ return ERROR; else { *e=T[0]; return OK; } } /* 初始条件: 二叉树T 存在,e是T中某个结点(的位置) */ /* 操作结果: 返回处于位置 e(层,本层序号)的结点的值 */ TElemType Value(SqBiTree T,Position e) { return T[(int)powl(2,e.level-1)+e.order-2]; } /* 初始条件: 二叉树T 存在,e是T中某个结点(的位置) */ /* 操作结果: 给处于位置e(层,本层序号)的结点赋新值 value */ Status Assign(SqBiTree T,Position e,TElemType value) { int i=(int)powl(2,e.level-1)+e.order-2; /* 将层、本层序号转为矩阵的序号 */ if(value!=Nil&&T[(i+1)/2-1]==Nil) /* 给叶子赋非空值但双亲为空 */ return ERROR; else if(value==Nil&&(T[i*2+1]!=Nil||T[i*2+2]!=Nil)) /* 给双亲赋空值但有叶子（不空） */ return ERROR; T[i]=value; return OK; } /* 初始条件: 二叉树T 存在,e是T中某个结点 */ /* 操作结果: 若e 是T 的非根结点,则返回它的双亲,否则返回＂空＂ */ TElemType Parent(SqBiTree T,TElemType e) { int i; if(T[0]==Nil) /* 空树 */ return Nil; for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e) /* 找到e */ return T[(i+1)/2-1]; return Nil; /* 没找到 e */ } /* 初始条件: 二叉树T 存在,e是T中某个结点 */ /* 操作结果: 返回e的左孩子。若e 无左孩子,则返回＂空＂ */ TElemType LeftChild(SqBiTree T,TElemType e) { int i; if(T[0]==Nil) /* 空树 */ return Nil; for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e) /* 找到e */ return T[i*2+1]; return Nil; /* 没找到 e */ } /* 初始条件: 二叉树T 存在,e是T中某个结点 */ /* 操作结果: 返回e的右孩子。若e 无右孩子,则返回＂空＂ */ TElemType RightChild(SqBiTree T,TElemType e) { int i; if(T[0]==Nil) /* 空树 */ return Nil; for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e) /* 找到e */ return T[i*2+2]; return Nil; /* 没找到 e */ } /* 初始条件: 二叉树T 存在,e是T中某个结点 */ /* 操作结果: 返回e的左兄弟。若e 是T 的左孩子或无左兄弟,则返回＂空＂ */ TElemType LeftSibling(SqBiTree T,TElemType e) { int i; if(T[0]==Nil) /* 空树 */ return Nil; for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e&&i%2==0) /* 找到e且其序号为偶数(是右孩子) */ return T[i-1]; return Nil; /* 没找到 e */ } /* 初始条件: 二叉树T 存在,e是T中某个结点 */ /* 操作结果: 返回e的右兄弟。若e 是T 的右孩子或无右兄弟,则返回＂空＂ */ TElemType RightSibling(SqBiTree T,TElemType e) { int i; if(T[0]==Nil) /* 空树 */ return Nil; for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e&&i%2) /* 找到e且其序号为奇数(是左孩子) */ return T[i+1]; return Nil; /* 没找到 e */ } /* PreOrderTraverse()调用 */ void PreTraverse(SqBiTree T,int e) { visit(T[e]); if(T[2*e+1]!=Nil) /* 左子树不空 */ PreTraverse(T,2*e+1); if(T[2*e+2]!=Nil) /* 右子树不空 */ PreTraverse(T,2*e+2); } /* 初始条件: 二叉树存在 */ /* 操作结果: 先序遍历 T。 */ Status PreOrderTraverse(SqBiTree T) { if(!BiTreeEmpty(T)) /* 树不空 */ PreTraverse(T,0); printf(\"\\n\"); return OK; } /* InOrderTraverse()调用 */ void InTraverse(SqBiTree T,int e) { if(T[2*e+1]!=Nil) /* 左子树不空 */ InTraverse(T,2*e+1); visit(T[e]); if(T[2*e+2]!=Nil) /* 右子树不空 */ InTraverse(T,2*e+2); } /* 初始条件: 二叉树存在 */ /* 操作结果: Status InOrderTraverse(SqBiTree T) { if(!BiTreeEmpty(T)) /* 树不空 */ InTraverse(T,0); printf(\"\\n\"); return OK; } /* PostOrderTraverse()调用 */ void PostTraverse(SqBiTree T,int e) T。*/ 中序遍历 { if(T[2*e+1]!=Nil) /* 左子树不空 */ PostTraverse(T,2*e+1); if(T[2*e+2]!=Nil) /* 右子树不空 */ PostTraverse(T,2*e+2); visit(T[e]); } /* 初始条件: 二叉树T 存在 */ /* 操作结果: 后序遍历 T。 */ Status PostOrderTraverse(SqBiTree T) { if(!BiTreeEmpty(T)) /* 树不空 */ PostTraverse(T,0); printf(\"\\n\"); return OK; } /* 层序遍历二叉树 */ void LevelOrderTraverse(SqBiTree T) { int i=MAX_TREE_SIZE-1,j; while(T[i]==Nil) i--; /* 找到最后一个非空结点的序号 */ for(j=0;j<=i;j++) /* 从根结点起,按层序遍历二叉树 if(T[j]!=Nil) visit(T[j]); /* 只遍历非空的结点 */ printf(\"\\n\"); } /* 逐层、按本层序号输出二叉树 */ void Print(SqBiTree T) { int j,k; Position p; TElemType e; for(j=1;j<=BiTreeDepth(T);j++) { printf(\"第%d层: \ for(k=1;k<=powl(2,j-1);k++) { p.level=j; p.order=k; e=Value(T,p); if(e!=Nil) */ printf(\"%d:%d \ } printf(\"\\n\"); } } int main() { Status i; Position p; TElemType e; SqBiTree T; InitBiTree(T); CreateBiTree(T); printf(\" 建 立 二 叉 树 后 , 树 空 否 ？ %d(1: 是 0: 否 ) 树 的 深 度 =%d\\n\ i=Root(T,&e); if(i) printf(\"二叉树的根为：%d\\n\ else printf(\"树空，无根\\n\"); printf(\"层序遍历二叉树:\\n\"); LevelOrderTraverse(T); printf(\"前序遍历二叉树:\\n\"); PreOrderTraverse(T); printf(\"中序遍历二叉树:\\n\"); InOrderTraverse(T); printf(\"后序遍历二叉树:\\n\"); PostOrderTraverse(T); printf(\"修改结点的层号3本层序号2。\"); p.level=3; p.order=2; e=Value(T,p); printf(\"待修改结点的原值为%d请输入新值:50 \ e=50; Assign(T,p,e); printf(\"前序遍历二叉树:\\n\"); PreOrderTraverse(T); printf(\"结点%d的双亲为%d,左右孩子分别为\ printf(\"%d,%d,左右兄弟分别为\ printf(\"%d,%d\\n\ ClearBiTree(T); printf(\" 清 除 二 叉 树 后 , 树 空 否 ？ %d(1: 是 0: 否 ) 树 的 深 度 =%d\\n\ i=Root(T,&e); if(i) printf(\"二叉树的根为：%d\\n\ else printf(\"树空，无根\\n\"); return 0; } 02二叉树链式结构实现_BiTreeLink #include \"string.h\" #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ /* 用于构造二叉树********************************** */ int index=1; typedef char String[24]; /* 0 号单元存放串的长度 */ String str; Status StrAssign(String T,char *chars) { int i; if(strlen(chars)>MAXSIZE) return ERROR; else { T[0]=strlen(chars); for(i=1;i<=T[0];i++) T[i]=*(chars+i-1); return OK; } } /* ************************************************ */ typedef char TElemType; TElemType Nil=' '; /* 字符型以空格符为空 */ Status visit(TElemType e) { printf(\"%c \ return OK; } typedef struct BiTNode /* 结点结构 */ { TElemType data; /* 结点数据 */ struct BiTNode *lchild,*rchild; /* 左右孩子指针 */ }BiTNode,*BiTree; /* 构造空二叉树T */ Status InitBiTree(BiTree *T) { *T=NULL; return OK; } /* 初始条件: 二叉树T 存在。操作结果: 销毁二叉树 T */ void DestroyBiTree(BiTree *T) { if(*T) { if((*T)->lchild) /* 有左孩子 */ DestroyBiTree(&(*T)->lchild); /* 销毁左孩子子树 */ if((*T)->rchild) /* 有右孩子 */ DestroyBiTree(&(*T)->rchild); /* 销毁右孩子子树 */ free(*T); /* 释放根结点 */ *T=NULL; /* 空指针赋 0 */ } } /* 按前序输入二叉树中结点的值（一个字符） */ /* #表示空树，构造二叉链表表示二叉树 T。 */ void CreateBiTree(BiTree *T) { TElemType ch; /* scanf(\"%c\ ch=str[index++]; if(ch=='#') *T=NULL; else { *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); if(!*T) exit(OVERFLOW); (*T)->data=ch; /* 生成根结点 */ CreateBiTree(&(*T)->lchild); /* 构造左子树 */ CreateBiTree(&(*T)->rchild); /* 构造右子树 */ } } /* 初始条件: 二叉树T 存在 */ /* 操作结果: 若T 为空二叉树,则返回TRUE,否则 FALSE */ Status BiTreeEmpty(BiTree T) { if(T) return FALSE; else return TRUE; } #define ClearBiTree DestroyBiTree /* 初始条件: 二叉树T 存在。操作结果: 返回 T的深度 */ int BiTreeDepth(BiTree T) { int i,j; if(!T) return 0; if(T->lchild) i=BiTreeDepth(T->lchild); else i=0; if(T->rchild) j=BiTreeDepth(T->rchild); else j=0; return i>j?i+1:j+1; } /* 初始条件: 二叉树T 存在。操作结果: 返回 T的根 */ TElemType Root(BiTree T) { if(BiTreeEmpty(T)) return Nil; else return T->data; } /* 初始条件: 二叉树T 存在，p指向T 中某个结点 */ /* 操作结果: 返回p所指结点的值 */ TElemType Value(BiTree p) { return p->data; } /* 给p所指结点赋值为value */ void Assign(BiTree p,TElemType value) { p->data=value; } /* 初始条件: 二叉树T 存在 */ /* 操作结果: 前序递归遍历 T */ void PreOrderTraverse(BiTree T) { if(T==NULL) return; printf(\"%c\显示结点数据，可以更改为其它对结点操作 */ PreOrderTraverse(T->lchild); /* 再先序遍历左子树 */ PreOrderTraverse(T->rchild); /* 最后先序遍历右子树 */ } /* 初始条件: 二叉树T 存在 */ /* 操作结果: 中序递归遍历 T */ void InOrderTraverse(BiTree T) { if(T==NULL) return; InOrderTraverse(T->lchild); /* 中序遍历左子树 */ printf(\"%c\显示结点数据，可以更改为其它对结点操作 */ InOrderTraverse(T->rchild); /* 最后中序遍历右子树 */ } /* 初始条件: 二叉树T 存在 */ /* 操作结果: 后序递归遍历 T */ void PostOrderTraverse(BiTree T) { if(T==NULL) return; PostOrderTraverse(T->lchild); /* 先后序遍历左子树 */ PostOrderTraverse(T->rchild); /* 再后序遍历右子树 */ printf(\"%c\显示结点数据，可以更改为其它对结点操作 */ } int main() { int i; BiTree T; TElemType e1; InitBiTree(&T); StrAssign(str,\"ABDH#K###E##CFI###G#J##\"); CreateBiTree(&T); printf(\" 构造空二叉树后 , 树空否？ %d(1: 是 0: 否 ) 树 的 深 度 =%d\\n\ e1=Root(T); printf(\"二叉树的根为: %c\\n\ printf(\"\\n前序遍历二叉树:\"); PreOrderTraverse(T); printf(\"\\n中序遍历二叉树:\"); InOrderTraverse(T); printf(\"\\n后序遍历二叉树:\"); PostOrderTraverse(T); ClearBiTree(&T); printf(\"\\n 清 除 二 叉 树 后 , 树 空 否 ？ %d(1: 是 0: 否 ) 树 的 深 度 =%d\\n\ i=Root(T); if(!i) printf(\"树空，无根\\n\"); return 0; } 03线索二叉树_ThreadBinaryTree #include \"string.h\" #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ 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 char TElemType; typedef enum {Link,Thread} PointerTag; /* Link==0 表示指向左右孩子指针, */ /* Thread==1表示指向前驱或后继的线索 */ typedef struct BiThrNode /* 二叉线索存储结点结构 */ { TElemType data; /* 结点数据 */ struct BiThrNode *lchild, *rchild; /* 左右孩子指针 */ PointerTag LTag; PointerTag RTag; /* 左右标志 */ } BiThrNode, *BiThrTree; TElemType Nil='#'; /* 字符型以空格符为空 */ Status visit(TElemType e) { printf(\"%c \ return OK; } /* 按前序输入二叉线索树中结点的值,构造二叉线索树 T */ /* 0(整型)/空格(字符型)表示空结点 */ Status CreateBiThrTree(BiThrTree *T) { TElemType h; scanf(\"%c\ if(h==Nil) *T=NULL; else { *T=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode)); if(!*T) exit(OVERFLOW); (*T)->data=h; /* 生成根结点(前序) */ CreateBiThrTree(&(*T)->lchild); /* 递归构造左子树 */ if((*T)->lchild) /* 有左孩子 */ (*T)->LTag=Link; CreateBiThrTree(&(*T)->rchild); /* 递归构造右子树 */ if((*T)->rchild) /* 有右孩子 */ (*T)->RTag=Link; } return OK; } BiThrTree pre; /* 全局变量,始终指向刚刚访问过的结点 */ /* 中序遍历进行中序线索化 */ void InThreading(BiThrTree p) { if(p) { InThreading(p->lchild); /* 递归左子树线索化 */ if(!p->lchild) /* 没有左孩子 */ { p->LTag=Thread; /* 前驱线索 */ p->lchild=pre; /* 子指针指向前驱 */ } if(!pre->rchild) /* 前驱没有右孩子 */ { pre->RTag=Thread; /* 后继线索 */ pre->rchild=p; /* 前驱右孩子指针指向后继(当前结点p) */ } pre=p; /* 保持 pre 指向p的前驱 */ InThreading(p->rchild); /* 递归右子树线索化 */ } } /* 中序遍历二叉树T,并将其中序线索化,Thrt指向头结点 */ Status InOrderThreading(BiThrTree *Thrt,BiThrTree T) { 左孩 *Thrt=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode)); if(!*Thrt) exit(OVERFLOW); (*Thrt)->LTag=Link; /* 建头结点 */ (*Thrt)->RTag=Thread; (*Thrt)->rchild=(*Thrt); /* 右指针回指 */ if(!T) /* 若二叉树空,则左指针回指 */ (*Thrt)->lchild=*Thrt; else { (*Thrt)->lchild=T; pre=(*Thrt); InThreading(T); /* 中序遍历进行中序线索化 */ pre->rchild=*Thrt; pre->RTag=Thread; /* 最后一个结点线索化 */ (*Thrt)->rchild=pre; } return OK; } /* 中序遍历二叉线索树T(头结点)的非递归算法 */ Status InOrderTraverse_Thr(BiThrTree T) { BiThrTree p; p=T->lchild; /* p指向根结点 */ while(p!=T) { /* 空树或遍历结束时,p==T */ while(p->LTag==Link) p=p->lchild; if(!visit(p->data)) /* 访问其左子树为空的结点 */ return ERROR; while(p->RTag==Thread&&p->rchild!=T) { p=p->rchild; visit(p->data); /* 访问后继结点 */ } p=p->rchild; } return OK; } int main() { BiThrTree H,T; printf(\"请按前序输入二叉树(如:'ABDH##I##EJ###CF##G##')\\n\"); CreateBiThrTree(&T); /* 按前序产生二叉树 */ InOrderThreading(&H,T); /* 中序遍历,并中序线索化二叉树 */ printf(\"中序遍历(输出)二叉线索树:\\n\"); InOrderTraverse_Thr(H); /* 中序遍历(输出)二叉线索树 */ printf(\"\\n\"); return 0; } 第七章 图 01邻接矩阵创建_CreateMGraph #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXVEX 100 /* 最大顶点数，应由用户定义 */ #define INFINITY 65535 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 char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */ typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */ typedef struct { VertexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点表 */ EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX];/* 邻接矩阵，可看作边表 */ int numNodes, numEdges; /* 图中当前的顶点数和边数 */ }MGraph; /* 建立无向网图的邻接矩阵表示 */ void CreateMGraph(MGraph *G) { int i,j,k,w; printf(\"输入顶点数和边数:\\n\"); scanf(\"%d,%d\输入顶点数和边数 */ for(i = 0;i for(i = 0;i G->arc[i][j]=INFINITY; /* 邻接矩阵初始化 */ for(k = 0;k printf(\"输入边(vi,vj)上的下标i，下标j和权w:\\n\"); scanf(\"%d,%d,%d\输入边(vi,vj)上的权w */ G->arc[i][j]=w; G->arc[j][i]= G->arc[i][j]; /* 因为是无向图，矩阵对称 */ } } int main(void) { MGraph G; CreateMGraph(&G); return 0; } 02邻接表创建_CreateALGraph #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXVEX 100 /* 最大顶点数,应由用户定义 */ 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 char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */ typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */ typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */ { int adjvex; /* 邻接点域,存储该顶点对应的下标 */ EdgeType info; /* 用于存储权值,对于非网图可以不需要 */ struct EdgeNode *next; /* 链域,指向下一个邻接点 */ }EdgeNode; typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */ { VertexType data; /* 顶点域,存储顶点信息 */ EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */ }VertexNode, AdjList[MAXVEX]; typedef struct { AdjList adjList; int numNodes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */ }GraphAdjList; /* 建立图的邻接表结构 */ void CreateALGraph(GraphAdjList *G) { int i,j,k; EdgeNode *e; printf(\"输入顶点数和边数:\\n\"); scanf(\"%d,%d\输入顶点数和边数 */ for(i = 0;i < G->numNodes;i++) /* 读入顶点信息,建立顶点表 */ { scanf(&G->adjList[i].data); /* 输入顶点信息 */ G->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */ } for(k = 0;k < G->numEdges;k++)/* 建立边表 */ { printf(\"输入边(vi,vj)上的顶点序号:\\n\"); scanf(\"%d,%d\输入边(vi,vj)上的顶点序号 */ e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); /* 向内存申请空间,生成边表结点 */ e->adjvex=j; /* 邻接序号为j */ e->next=G->adjList[i].firstedge; /* 将e的指针指向当前顶点上指向的结点 */ G->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */ e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); /* 向内存申请空间,生成边表结点 */ e->adjvex=i; /* 邻接序号为 i */ e->next=G->adjList[j].firstedge; /* 将e的指针指向当前顶点上指 向的结点 */ G->adjList[j].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */ } } int main(void) { GraphAdjList G; CreateALGraph(&G); return 0; } 03邻接矩阵深度和广度遍历 DFS_BFS #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 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 int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE 或 FALSE */ typedef char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */ typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */ #define MAXSIZE 9 /* 存储空间初始分配量 */ #define MAXEDGE 15 #define MAXVEX 9 #define INFINITY 65535 typedef struct { VertexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点表 */ EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX];/* 邻接矩阵，可看作边表 */ int numVertexes, numEdges; /* 图中当前的顶点数和边数 */ }MGraph; /* 用到的队列结构与函数********************************** */ /* 循环队列的顺序存储结构 */ typedef struct { int data[MAXSIZE]; int front; /* 头指针 */ int rear; /* 尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置 */ }Queue; /* 初始化一个空队列Q */ Status InitQueue(Queue *Q) { Q->front=0; Q->rear=0; return OK; } /* 若队列Q为空队列,则返回 TRUE,否则返回FALSE */ Status QueueEmpty(Queue Q) { if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */ return TRUE; else return FALSE; } /* 若队列未满，则插入元素 e为Q新的队尾元素 */ Status EnQueue(Queue *Q,int e) { if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) /* 队列满的判断 */ return ERROR; Q->data[Q->rear]=e; /* 将元素e赋值给队尾 */ Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指针向后移一位置， /* 若到最后则转到数组头部 */ return OK; } /* 若队列不空，则删除Q中队头元素，用e返回其值 */ Status DeQueue(Queue *Q,int *e) { if (Q->front == Q->rear) /* 队列空的判断 */ return ERROR; *e=Q->data[Q->front]; /* 将队头元素赋值给 e */ */ Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE; /* front指针向后移一位置， */ /* 若到最后则转到数组头部 */ return OK; } /* ****************************************************** */ void CreateMGraph(MGraph *G) { int i, j; G->numEdges=15; G->numVertexes=9; /* 读入顶点信息，建立顶点表 */ G->vexs[0]='A'; G->vexs[1]='B'; G->vexs[2]='C'; G->vexs[3]='D'; G->vexs[4]='E'; G->vexs[5]='F'; G->vexs[6]='G'; G->vexs[7]='H'; G->vexs[8]='I'; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[i][j]=0; } } G->arc[0][1]=1; G->arc[0][5]=1; G->arc[1][2]=1; G->arc[1][8]=1; G->arc[1][6]=1; G->arc[2][3]=1; G->arc[2][8]=1; */ G->arc[3][4]=1; G->arc[3][7]=1; G->arc[3][6]=1; G->arc[3][8]=1; G->arc[4][5]=1; G->arc[4][7]=1; G->arc[5][6]=1; G->arc[6][7]=1; for(i = 0; i < G->numVertexes; i++) { for(j = i; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[j][i] =G->arc[i][j]; } } } Boolean visited[MAXVEX]; /* 访问标志的数组 */ /* 邻接矩阵的深度优先递归算法 */ void DFS(MGraph G, int i) { int j; visited[i] = TRUE; printf(\"%c \打印顶点，也可以其它操作 */ 0; j < G.numVertexes; j++) if(G.arc[i][j] == 1 && !visited[j]) DFS(G, j);/* 对为访问的邻接顶点递归调用 */ } /* 邻接矩阵的深度遍历操作 */ void DFSTraverse(MGraph G) { int i; for(i = 0; i < G.numVertexes; i++) visited[i] = FALSE; /* 初始所有顶点状态都是未访问过状态 for(i = 0; i < G.numVertexes; i++) for(j = */ if(!visited[i]) /* 对未访问过的顶点调用DFS，若是连通图，只会执行一次 */ DFS(G, i); } /* 邻接矩阵的广度遍历算法 */ void BFSTraverse(MGraph G) { int i, j; Queue Q; for(i = 0; i < G.numVertexes; i++) visited[i] = FALSE; InitQueue(&Q); /* 初始化一辅助用的队列 */ for(i = 0; i < G.numVertexes; i++) /* 对每一个顶点做循环 { if (!visited[i]) /* 若是未访问过就处理 */ { visited[i]=TRUE; /* 设置当前顶点访问过 */ printf(\"%c \打印顶点，也可以其它操作 */ EnQueue(&Q,i); /* 将此顶点入队列 */ while(!QueueEmpty(Q)) /* 若当前队列不为空 */ { DeQueue(&Q,&i); /* 将队对元素出队列，赋值给i */ for(j=0;j visited[j]=TRUE; /* 将找到的此顶点标记为已访问 */ printf(\"%c \/* 打印顶点 */ EnQueue(&Q,j); /* 将找到的此顶点入队列 */ } } } } } } int main(void) { MGraph G; CreateMGraph(&G); printf(\"\\n深度遍历：\"); */ DFSTraverse(G); printf(\"\\n广度遍历：\"); BFSTraverse(G); return 0; } 04邻接表深度和广度遍历 DFS_BFS #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 9 /* 存储空间初始分配量 */ #define MAXEDGE 15 #define MAXVEX 9 #define INFINITY 65535 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 int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE 或 FALSE */ typedef char VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */ typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */ /* 邻接矩阵结构 */ typedef struct { VertexType vexs[MAXVEX]; /* 顶点表 */ EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX];/* 邻接矩阵,可看作边表 */ int numVertexes, numEdges; /* 图中当前的顶点数和边数 */ }MGraph; /* 邻接表结构****************** */ typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */ { int adjvex; /* 邻接点域,存储该顶点对应的下标 */ int weight; /* 用于存储权值,对于非网图可以不需要 */ struct EdgeNode *next; /* 链域,指向下一个邻接点 */ }EdgeNode; typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */ { int in; /* 顶点入度 */ char data; /* 顶点域,存储顶点信息 */ EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */ }VertexNode, AdjList[MAXVEX]; typedef struct { AdjList adjList; int numVertexes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */ }graphAdjList,*GraphAdjList; /* **************************** */ /* 用到的队列结构与函数********************************** */ /* 循环队列的顺序存储结构 */ typedef struct { int data[MAXSIZE]; int front; /* 头指针 */ int rear; /* 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 */ }Queue; /* 初始化一个空队列Q */ Status InitQueue(Queue *Q) { Q->front=0; Q->rear=0; return OK; } /* 若队列Q为空队列,则返回 TRUE,否则返回FALSE */ Status QueueEmpty(Queue Q) { if(Q.front==Q.rear) /* 队列空的标志 */ return TRUE; else return FALSE; } /* 若队列未满,则插入元素 e为Q新的队尾元素 */ Status EnQueue(Queue *Q,int e) { if ((Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front) /* 队列满的判断 */ return ERROR; Q->data[Q->rear]=e; /* 将元素e赋值给队尾 */ Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/* rear指针向后移一位置, */ /* 若到最后则转到数组头部 */ return OK; } /* 若队列不空,则删除Q中队头元素,用e 返回其值 */ Status DeQueue(Queue *Q,int *e) { if (Q->front == Q->rear) /* 队列空的判断 */ return ERROR; *e=Q->data[Q->front]; /* 将队头元素赋值给 e */ Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE; /* front指针向后移一位置, */ /* 若到最后则转到数组头部 */ return OK; } /* ****************************************************** */ void CreateMGraph(MGraph *G) { int i, j; G->numEdges=15; G->numVertexes=9; /* 读入顶点信息,建立顶点表 */ G->vexs[0]='A'; G->vexs[1]='B'; G->vexs[2]='C'; G->vexs[3]='D'; G->vexs[4]='E'; G->vexs[5]='F'; G->vexs[6]='G'; G->vexs[7]='H'; G->vexs[8]='I'; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[i][j]=0; } } G->arc[0][1]=1; G->arc[0][5]=1; G->arc[1][2]=1; G->arc[1][8]=1; G->arc[1][6]=1; G->arc[2][3]=1; G->arc[2][8]=1; G->arc[3][4]=1; G->arc[3][7]=1; G->arc[3][6]=1; G->arc[3][8]=1; G->arc[4][5]=1; G->arc[4][7]=1; G->arc[5][6]=1; G->arc[6][7]=1; for(i = 0; i < G->numVertexes; i++) { for(j = i; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[j][i] =G->arc[i][j]; } } } /* 利用邻接矩阵构建邻接表 */ void CreateALGraph(MGraph G,GraphAdjList *GL) { int i,j; EdgeNode *e; *GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList)); (*GL)->numVertexes=G.numVertexes; (*GL)->numEdges=G.numEdges; for(i= 0;i (*GL)->adjList[i].data=G.vexs[i]; (*GL)->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */ } for(i=0;i e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); e->adjvex=j; /* 邻接序号为j */ e->next=(*GL)->adjList[i].firstedge; /* 将当前顶点上的指向的结点指针 赋值给e */ (*GL)->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */ (*GL)->adjList[j].in++; } } } } Boolean visited[MAXSIZE]; /* 访问标志的数组 */ /* 邻接表的深度优先递归算法 */ void DFS(GraphAdjList GL, int i) { EdgeNode *p; visited[i] = TRUE; printf(\"%c \打印顶点,也可以其它操作 */ p = GL->adjList[i].firstedge; while(p) { if(!visited[p->adjvex]) DFS(GL, p->adjvex);/* 对为访问的邻接顶点递归调用 */ p = p->next; } } /* 邻接表的深度遍历操作 */ void DFSTraverse(GraphAdjList GL) { int i; for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++) visited[i] = FALSE; /* 初始所有顶点状态都是未访问过状态 */ for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++) if(!visited[i]) /* 对未访问过的顶点调用DFS,若是连通图,只会执行一次 */ DFS(GL, i); } /* 邻接表的广度遍历算法 */ void BFSTraverse(GraphAdjList GL) { int i; EdgeNode *p; Queue Q; for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++) visited[i] = FALSE; InitQueue(&Q); for(i = 0; i < GL->numVertexes; i++) { if (!visited[i]) { visited[i]=TRUE; printf(\"%c \打印顶点,也可以其它操作 */ EnQueue(&Q,i); while(!QueueEmpty(Q)) { DeQueue(&Q,&i); p = GL->adjList[i].firstedge; /* 找到当前顶点的边表链表头指针 */ while(p) { if(!visited[p->adjvex]) /* 若此顶点未被访问 */ { visited[p->adjvex]=TRUE; printf(\"%c \ EnQueue(&Q,p->adjvex); /* 将此顶点入队列 */ } p = p->next; /* 指针指向下一个邻接点 */ } } } } } int main(void) { MGraph G; GraphAdjList GL; CreateMGraph(&G); CreateALGraph(G,&GL); printf(\"\\n深度遍历:\"); DFSTraverse(GL); printf(\"\\n广度遍历:\"); BFSTraverse(GL); return 0; } 05最小生成树_Prim #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXEDGE 20 #define MAXVEX 20 #define INFINITY 65535 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 { int arc[MAXVEX][MAXVEX]; int numVertexes, numEdges; }MGraph; void CreateMGraph(MGraph *G)/* 构件图 */ { int i, j; /* printf(\"请输入边数和顶点数:\"); */ G->numEdges=15; G->numVertexes=9; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { if (i==j) G->arc[i][j]=0; else G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY; } } G->arc[0][1]=10; G->arc[0][5]=11; G->arc[1][2]=18; G->arc[1][8]=12; G->arc[1][6]=16; G->arc[2][8]=8; G->arc[2][3]=22; G->arc[3][8]=21; G->arc[3][6]=24; G->arc[3][7]=16; G->arc[3][4]=20; G->arc[4][7]=7; G->arc[4][5]=26; G->arc[5][6]=17; G->arc[6][7]=19; for(i = 0; i < G->numVertexes; i++) { for(j = i; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[j][i] =G->arc[i][j]; } } } */ /* Prim算法生成最小生成树 */ void MiniSpanTree_Prim(MGraph G) { int min, i, j, k; int adjvex[MAXVEX]; /* 保存相关顶点下标 */ int lowcost[MAXVEX]; /* 保存相关顶点间边的权值 */ lowcost[0] = 0;/* 初始化第一个权值为 0，即v0 加入生成树 */ /* lowcost的值为0，在这里就是此下标的顶点已经加入生成树 */ adjvex[0] = 0; /* 初始化第一个顶点下标为0 */ for(i = 1; i < G.numVertexes; i++) /* 循环除下标为0 外的全部顶点 */ { lowcost[i] = G.arc[0][i]; /* 将v0 顶点与之有边的权值存入数组 */ adjvex[i] = 0; /* 初始化都为v0 的下标 */ } for(i = 1; i < G.numVertexes; i++) { min = INFINITY; /* 初始化最小权值为∞， */ /* 通常设置为不可能的大数字如32767、65535 等 */ j = 1;k = 0; while(j < G.numVertexes) /* 循环全部顶点 */ { if(lowcost[j]!=0 && lowcost[j] < min)/* 如果权值不为0且权值小于min */ { min = lowcost[j]; /* 则让当前权值成为最小值 */ k = j; /* 将当前最小值的下标存入k */ } j++; } printf(\"(%d, %d)\\n\打印当前顶点边中权值最小的边 */ lowcost[k] = 0;/* 将当前顶点的权值设置为0,表示此顶点已经完成任务 */ for(j = 1; j < G.numVertexes; j++) /* 循环所有顶点 */ { if(lowcost[j]!=0 && G.arc[k][j] < lowcost[j]) {/* 如果下标为 k顶点各边权值小于此前这些顶点未被加入生成树权值 */ lowcost[j] = G.arc[k][j];/* 将较小的权值存入 lowcost相应位置 */ adjvex[j] = k; /* 将下标为 k的顶点存入adjvex */ } } } } int main(void) { MGraph G; CreateMGraph(&G); MiniSpanTree_Prim(G); return 0; } 06最小生成树_Kruskal #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ #define MAXEDGE 20 #define MAXVEX 20 #define INFINITY 65535 typedef struct { int arc[MAXVEX][MAXVEX]; int numVertexes, numEdges; }MGraph; typedef struct { int begin; int end; int weight; }Edge; /* 对边集数组 Edge 结构的定义 */ /* 构件图 */ void CreateMGraph(MGraph *G) { int i, j; /* printf(\"请输入边数和顶点数:\"); */ G->numEdges=15; G->numVertexes=9; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { if (i==j) G->arc[i][j]=0; else G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY; } } G->arc[0][1]=10; G->arc[0][5]=11; G->arc[1][2]=18; G->arc[1][8]=12; G->arc[1][6]=16; G->arc[2][8]=8; G->arc[2][3]=22; G->arc[3][8]=21; G->arc[3][6]=24; G->arc[3][7]=16; G->arc[3][4]=20; G->arc[4][7]=7; G->arc[4][5]=26; G->arc[5][6]=17; G->arc[6][7]=19; for(i = 0; i < G->numVertexes; i++) { for(j = i; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[j][i] =G->arc[i][j]; } } } /* 交换权值 以及头和尾 */ void Swapn(Edge *edges,int i, int j) { int temp; temp = edges[i].begin; edges[i].begin = edges[j].begin; edges[j].begin = temp; temp = edges[i].end; edges[i].end = edges[j].end; edges[j].end = temp; temp = edges[i].weight; edges[i].weight = edges[j].weight; edges[j].weight = temp; } /* 对权值进行排序 */ void sort(Edge edges[],MGraph *G) { int i, j; for ( i = 0; i < G->numEdges; i++) { for ( j = i + 1; j < G->numEdges; j++) { if (edges[i].weight > edges[j].weight) { Swapn(edges, i, j); } } } printf(\"权排序之后的为:\\n\"); for (i = 0; i < G->numEdges; i++) { printf(\"(%d, %d) %d\\n\edges[i].weight); } } /* 查找连线顶点的尾部下标 */ int Find(int *parent, int f) { while ( parent[f] > 0) { f = parent[f]; } return f; } /* 生成最小生成树 */ void MiniSpanTree_Kruskal(MGraph G) { int i, j, n, m; int k = 0; int parent[MAXVEX];/* 定义一数组用来判断边与边是否形成环路 */ Edge edges[MAXEDGE];/* 定义边集数组,edge 的结构为 begin,end,weight,均为整型 */ /* 用来构建边集数组并排序********************* */ for ( i = 0; i < G.numVertexes-1; i++) { for (j = i + 1; j < G.numVertexes; j++) { if (G.arc[i][j] edges[k].weight = G.arc[i][j]; k++; } } } sort(edges, &G); /* ******************************************* */ for (i = 0; i < G.numVertexes; i++) parent[i] = 0; /* 初始化数组值为0 */ printf(\"打印最小生成树：\\n\"); for (i = 0; i < G.numEdges; i++) /* 循环每一条边 */ { n = Find(parent,edges[i].begin); m = Find(parent,edges[i].end); if (n != m) /* 假如 n与m不等，说明此边没有与现有的生成树形成环路 */ { parent[n] = m; /* 将此边的结尾顶点放入下标为起点的parent中。 */ /* 表示此顶点已经在生成树集合中 */ printf(\"(%d, %d) %d\\n\edges[i].weight); } } } int main(void) { MGraph G; CreateMGraph(&G); MiniSpanTree_Kruskal(G); return 0; } 07最短路径_Dijkstra #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXEDGE 20 #define MAXVEX 20 #define INFINITY 65535 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 { int vexs[MAXVEX]; int arc[MAXVEX][MAXVEX]; int numVertexes, numEdges; }MGraph; typedef int Patharc[MAXVEX]; /* 用于存储最短路径下标的数组 */ typedef int ShortPathTable[MAXVEX];/* 用于存储到各点最短路径的权值和 */ /* 构件图 */ void CreateMGraph(MGraph *G) { int i, j; /* printf(\"请输入边数和顶点数:\"); */ G->numEdges=16; G->numVertexes=9; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 { G->vexs[i]=i; } for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { if (i==j) G->arc[i][j]=0; else G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY; } } G->arc[0][1]=1; G->arc[0][2]=5; G->arc[1][2]=3; G->arc[1][3]=7; G->arc[1][4]=5; G->arc[2][4]=1; G->arc[2][5]=7; G->arc[3][4]=2; G->arc[3][6]=3; G->arc[4][5]=3; G->arc[4][6]=6; G->arc[4][7]=9; G->arc[5][7]=5; G->arc[6][7]=2; G->arc[6][8]=7; G->arc[7][8]=4; */ */ for(i = 0; i < G->numVertexes; i++) { for(j = i; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[j][i] =G->arc[i][j]; } } } /* Dijkstra算法，求有向网G 的v0顶点到其余顶点 v的最短路径P[v]及带权长度 D[v] */ /* P[v]的值为前驱顶点下标,D[v]表示 v0到 v的最短路径长度和 */ void ShortestPath_Dijkstra(MGraph G, int v0, Patharc *P, ShortPathTable *D) { int v,w,k,min; int final[MAXVEX];/* final[w]=1表示求得顶点v0 至vw的最短路径 */ for(v=0; v (*D)[v] = G.arc[v0][v];/* 将与v0 点有连线的顶点加上权值 */ (*P)[v] = 0; /* 初始化路径数组 P为0 */ } (*D)[v0] = 0; /* v0 至v0路径为0 */ final[v0] = 1; /* v0 至v0 不需要求路径 */ /* 开始主循环，每次求得v0到某个v顶点的最短路径 */ for(v=1; v for(w=0; w if(!final[w] && (*D)[w] (*D)[w]; /* w顶点离v0顶点更近 */ } } final[k] = 1; /* 将目前找到的最近的顶点置为1 */ for(w=0; w /* 如果经过v 顶点的路径比现在这条路径的长度短的话 */ if(!final[w] && (min+G.arc[k][w]<(*D)[w])) { /* 说明找到了更短的路径，修改 D[w]和 P[w] */ (*D)[w] = min + G.arc[k][w]; /* 修改当前路径长度 */ (*P)[w]=k; } } } } int main(void) { int i,j,v0; MGraph G; Patharc P; ShortPathTable D; /* 求某点到其余各点的最短路径 */ v0=0; CreateMGraph(&G); ShortestPath_Dijkstra(G, v0, &P, &D); printf(\"最短路径倒序如下:\\n\"); for(i=1;i while(P[j]!=0) { printf(\"%d \ j=P[j]; } printf(\"\\n\"); } printf(\"\\n源点到各顶点的最短路径长度为:\\n\"); for(i=1;i 08最短路径_Floyd #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXEDGE 20 #define MAXVEX 20 #define INFINITY 65535 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 { int vexs[MAXVEX]; int arc[MAXVEX][MAXVEX]; int numVertexes, numEdges; }MGraph; typedef int Patharc[MAXVEX][MAXVEX]; typedef int ShortPathTable[MAXVEX][MAXVEX]; /* 构件图 */ void CreateMGraph(MGraph *G) { int i, j; /* printf(\"请输入边数和顶点数:\"); */ G->numEdges=16; G->numVertexes=9; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { G->vexs[i]=i; } for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { if (i==j) G->arc[i][j]=0; else G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY; } } G->arc[0][1]=1; G->arc[0][2]=5; G->arc[1][2]=3; G->arc[1][3]=7; G->arc[1][4]=5; G->arc[2][4]=1; G->arc[2][5]=7; G->arc[3][4]=2; G->arc[3][6]=3; G->arc[4][5]=3; G->arc[4][6]=6; G->arc[4][7]=9; G->arc[5][7]=5; G->arc[6][7]=2; G->arc[6][8]=7; G->arc[7][8]=4; for(i = 0; i < G->numVertexes; i++) { for(j = i; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[j][i] =G->arc[i][j]; } } } /* Floyd算法，求网图G中各顶点v到其余顶点w的最短路径P[v][w]及带权长度D[v][w]。 */ void ShortestPath_Floyd(MGraph G, Patharc *P, ShortPathTable *D) { int v,w,k; for(v=0; v (*D)[v][w]=G.arc[v][w]; /* D[v][w]值即为对应点间的权值 */ (*P)[v][w]=w; /* 初始化 P */ } } for(k=0; k {/* 如果经过下标为 k顶点路径比原两点间路径更短 */ (*D)[v][w]=(*D)[v][k]+(*D)[k][w];/* 将当前两点间权值设为更小的一 个 */ (*P)[v][w]=(*P)[v][k];/* 路径设置为经过下标为 k的顶点 */ } } } } } int main(void) { int v,w,k; MGraph G; Patharc P; ShortPathTable D; /* 求某点到其余各点的最短路径 */ CreateMGraph(&G); ShortestPath_Floyd(G,&P,&D); printf(\"各顶点间最短路径如下:\\n\"); for(v=0; v while(k!=w) /* 如果路径顶点下标不是终点 */ { printf(\" -> %d\/* 打印路径顶点 */ k=P[k][w]; /* 获得下一个路径顶点下标 */ } printf(\" -> %d\\n\/* 打印终点 */ } printf(\"\\n\"); } printf(\"最短路径D\\n\"); for(v=0; v printf(\"\\n\"); } printf(\"最短路径P\\n\"); for(v=0; v printf(\"\\n\"); } return 0; } 09拓扑排序_TopologicalSort #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXEDGE 20 #define MAXVEX 14 #define INFINITY 65535 typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如 OK等 */ /* 邻接矩阵结构 */ typedef struct { int vexs[MAXVEX]; int arc[MAXVEX][MAXVEX]; int numVertexes, numEdges; }MGraph; /* 邻接表结构****************** */ typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */ { int adjvex; /* 邻接点域，存储该顶点对应的下标 */ int weight; /* 用于存储权值，对于非网图可以不需要 */ struct EdgeNode *next; /* 链域，指向下一个邻接点 */ }EdgeNode; typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */ { int in; /* 顶点入度 */ int data; /* 顶点域，存储顶点信息 */ EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */ }VertexNode, AdjList[MAXVEX]; typedef struct { AdjList adjList; int numVertexes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */ }graphAdjList,*GraphAdjList; /* **************************** */ void CreateMGraph(MGraph *G)/* 构件图 */ { int i, j; /* printf(\"请输入边数和顶点数:\"); */ G->numEdges=MAXEDGE; G->numVertexes=MAXVEX; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { G->vexs[i]=i; } for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[i][j]=0; } } G->arc[0][4]=1; G->arc[0][5]=1; G->arc[0][11]=1; G->arc[1][2]=1; G->arc[1][4]=1; G->arc[1][8]=1; G->arc[2][5]=1; G->arc[2][6]=1; G->arc[2][9]=1; G->arc[3][2]=1; G->arc[3][13]=1; G->arc[4][7]=1; G->arc[5][8]=1; G->arc[5][12]=1; G->arc[6][5]=1; G->arc[8][7]=1; G->arc[9][10]=1; G->arc[9][11]=1; G->arc[10][13]=1; G->arc[12][9]=1; } /* 利用邻接矩阵构建邻接表 */ void CreateALGraph(MGraph G,GraphAdjList *GL) { int i,j; EdgeNode *e; *GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList)); (*GL)->numVertexes=G.numVertexes; (*GL)->numEdges=G.numEdges; for(i= 0;i */ (*GL)->adjList[i].data=G.vexs[i]; (*GL)->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */ } for(i=0;i e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); e->adjvex=j; /* 邻接序号为j */ e->next=(*GL)->adjList[i].firstedge; /* 将当前顶点上的指向的结点指针 赋值给e */ (*GL)->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */ (*GL)->adjList[j].in++; } } } } /* 拓扑排序，若GL无回路，则输出拓扑排序序列并返回 1，若有回路返回0。 */ Status TopologicalSort(GraphAdjList GL) { EdgeNode *e; int i,k,gettop; int top=0; /* 用于栈指针下标 */ int count=0;/* 用于统计输出顶点的个数 */ int *stack; /* 建栈将入度为0 的顶点入栈 */ stack=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) ); for(i = 0; i gettop=stack[top--]; printf(\"%d -> \ count++; /* 输出i号顶点，并计数 */ for(e = GL->adjList[gettop].firstedge; e; e = e->next) { k=e->adjvex; if( !(--GL->adjList[k].in) ) /* 将i号顶点的邻接点的入度减1，如果减1后为0， 则入栈 */ stack[++top]=k; } } printf(\"\\n\"); if(count < GL->numVertexes) return ERROR; else return OK; } int main(void) { MGraph G; GraphAdjList GL; int result; CreateMGraph(&G); CreateALGraph(G,&GL); result=TopologicalSort(GL); printf(\"result:%d\ return 0; } 10关键路径_CriticalPath #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXEDGE 30 #define MAXVEX 30 #define INFINITY 65535 typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ int *etv,*ltv; /* 事件最早发生时间和最迟发生时间数组，全局变量 */ int *stack2; /* 用于存储拓扑序列的栈 */ int top2; /* 用于stack2的指针 */ /* 邻接矩阵结构 */ typedef struct { int vexs[MAXVEX]; int arc[MAXVEX][MAXVEX]; int numVertexes, numEdges; }MGraph; /* 邻接表结构****************** */ typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */ { int adjvex; /* 邻接点域，存储该顶点对应的下标 */ int weight; /* 用于存储权值，对于非网图可以不需要 */ struct EdgeNode *next; /* 链域，指向下一个邻接点 */ }EdgeNode; typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */ { int in; /* 顶点入度 */ int data; /* 顶点域，存储顶点信息 */ EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */ }VertexNode, AdjList[MAXVEX]; typedef struct { AdjList adjList; int numVertexes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */ }graphAdjList,*GraphAdjList; /* **************************** */ void CreateMGraph(MGraph *G)/* 构件图 */ { int i, j; /* printf(\"请输入边数和顶点数:\"); */ G->numEdges=13; G->numVertexes=10; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { G->vexs[i]=i; } for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { if (i==j) G->arc[i][j]=0; else G->arc[i][j]=INFINITY; } } G->arc[0][1]=3; G->arc[0][2]=4; G->arc[1][3]=5; G->arc[1][4]=6; G->arc[2][3]=8; G->arc[2][5]=7; G->arc[3][4]=3; G->arc[4][6]=9; G->arc[4][7]=4; G->arc[5][7]=6; G->arc[6][9]=2; G->arc[7][8]=5; G->arc[8][9]=3; } /* 利用邻接矩阵构建邻接表 */ void CreateALGraph(MGraph G,GraphAdjList *GL) { int i,j; EdgeNode *e; *GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList)); (*GL)->numVertexes=G.numVertexes; (*GL)->numEdges=G.numEdges; for(i= 0;i (*GL)->adjList[i].in=0; (*GL)->adjList[i].data=G.vexs[i]; (*GL)->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */ } for(i=0;i e->next=(*GL)->adjList[i].firstedge; /* 将当前顶点上的指向的结点指针 赋值给e */ (*GL)->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */ (*GL)->adjList[j].in++; } } } } /* 拓扑排序 */ Status TopologicalSort(GraphAdjList GL) { /* 若GL无回路，则输出拓扑排序序列并返回1，若有回路返回0。 */ EdgeNode *e; int i,k,gettop; int top=0; /* 用于栈指针下标 */ int count=0;/* 用于统计输出顶点的个数 */ int *stack; /* 建栈将入度为0 的顶点入栈 */ stack=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) ); for(i = 0; i stack[++top]=i; top2=0; etv=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) ); /* 事件最早发生时间数组 */ for(i=0; i stack2=(int *)malloc(GL->numVertexes * sizeof(int) );/* 初始化拓扑序列栈 */ printf(\"TopologicalSort:\\"); while(top!=0) { gettop=stack[top--]; printf(\"%d -> \ count++; /* 输出i号顶点，并计数 */ stack2[++top2]=gettop; /* 将弹出的顶点序号压入拓扑序列的栈 */ for(e = GL->adjList[gettop].firstedge; e; e = e->next) { k=e->adjvex; if( !(--GL->adjList[k].in) ) /* 将i号顶点的邻接点的入度减1，如果减1 后为0，则入栈 */ stack[++top]=k; if((etv[gettop] + e->weight)>etv[k]) /* 求各顶点事件的最早发生时间etv值 */ etv[k] = etv[gettop] + e->weight; } } printf(\"\\n\"); if(count < GL->numVertexes) return ERROR; else return OK; } /* 求关键路径,GL 为有向网，输出G的各项关键活动 */ void CriticalPath(GraphAdjList GL) { EdgeNode *e; int i,gettop,k,j; int ete,lte; /* 声明活动最早发生时间和最迟发生时间变 量 */ TopologicalSort(GL); /* 求拓扑序列，计算数组etv 和 stack2 的值 */ ltv=(int *)malloc(GL->numVertexes*sizeof(int));/* 事件最早发生时间数组 */ for(i=0; i ltv[i]=etv[GL->numVertexes-1]; /* 初始化 */ printf(\"etv:\\"); for(i=0; i while(top2!=0) /* 出栈是求ltv */ { gettop=stack2[top2--]; for(e = GL->adjList[gettop].firstedge; e; e = e->next) /* 求各顶点事件的最迟 发生时间ltv值 */ { k=e->adjvex; if(ltv[k] - e->weight < ltv[gettop]) ltv[gettop] = ltv[k] - e->weight; } } printf(\"ltv:\\"); for(i=0; i for(j=0; j for(e = GL->adjList[j].firstedge; e; e = e->next) { k=e->adjvex; ete = etv[j]; /* 活动最早发生时间 */ lte = ltv[k] - e->weight; /* 活动最迟发生时间 */ if(ete == lte) /* 两者相等即在关键路径上 */ printf(\" 求ete,lte和关键 \\n\ } } } int main(void) { MGraph G; GraphAdjList GL; CreateMGraph(&G); CreateALGraph(G,&GL); CriticalPath(GL); return 0; } 第八章 查找 01静态查找_Search #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ int F[100]; /* 斐波那契数列 */ /* 无哨兵顺序查找，a为数组，n为要查找的数组个数，key为要查找的关键字 */ int Sequential_Search(int *a,int n,int key) { int i; for(i=1;i<=n;i++) { if (a[i]==key) return i; } return 0; } /* 有哨兵顺序查找 */ int Sequential_Search2(int *a,int n,int key) { int i; a[0]=key; i=n; while(a[i]!=key) { i--; } return i; } /* 折半查找 */ int Binary_Search(int *a,int n,int key) { int low,high,mid; low=1; /* 定义最低下标为记录首位 */ high=n; /* 定义最高下标为记录末位 */ while(low<=high) { mid=(low+high)/2; /* 折半 */ if (key low=mid+1; /* 最低下标调整到中位下标大一位 */ else { return mid; /* 若相等则说明mid即为查找到的位置 */ } } return 0; } /* 插值查找 */ int Interpolation_Search(int *a,int n,int key) { int low,high,mid; low=1; /* 定义最低下标为记录首位 */ high=n; /* 定义最高下标为记录末位 */ while(low<=high) { mid=low+ (high-low)*(key-a[low])/(a[high]-a[low]); /* 插 值 */ if (key 大 */ low=mid+1; /* 最低下标调整到插值下标大一位 */ else return mid; /* 若相等则说明mid即为查找到的位置 */ } return 0; } /* 斐波那契查找 */ int Fibonacci_Search(int *a,int n,int key) { int low,high,mid,i,k=0; low=1; /* 定义最低下标为记录首位 */ high=n; /* 定义最高下标为记录末位 */ while(n>F[k]-1) k++; for (i=n;i mid=low+F[k-1]-1; if (key else if (key>a[mid]) { low=mid+1; k=k-2; } else { if (mid<=n) return mid; /* 若相等则说明 mid即为查找到的位置 else return n; } } */ return 0; } int main(void) { int a[MAXSIZE+1],i,result; int arr[MAXSIZE]={0,1,16,24,35,47,59,62,73,88,99}; for(i=0;i<=MAXSIZE;i++) { a[i]=i; } result=Sequential_Search(a,MAXSIZE,MAXSIZE); printf(\"Sequential_Search:%d \\n\ result=Sequential_Search2(a,MAXSIZE,1); printf(\"Sequential_Search2:%d \\n\ result=Binary_Search(arr,10,62); printf(\"Binary_Search:%d \\n\ result=Interpolation_Search(arr,10,62); printf(\"Interpolation_Search:%d \\n\ F[0]=0; F[1]=1; for(i = 2;i < 100;i++) { F[i] = F[i-1] + F[i-2]; } result=Fibonacci_Search(arr,10,62); printf(\"Fibonacci_Search:%d \\n\ return 0; } 02二叉排序树_BinarySortTree #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ /* 二叉树的二叉链表结点结构定义 */ typedef struct BiTNode /* 结点结构 */ { int data; /* 结点数据 */ struct BiTNode *lchild, *rchild; /* 左右孩子指针 */ } BiTNode, *BiTree; /* 递归查找二叉排序树T中是否存在key, */ /* 指针f指向T 的双亲，其初始调用值为 NULL */ /* 若查找成功，则指针p指向该数据元素结点，并返回 TRUE */ /* 否则指针p指向查找路径上访问的最后一个结点并返回 FALSE */ Status SearchBST(BiTree T, int key, BiTree f, BiTree *p) { if (!T) /* 查找不成功 */ { *p = f; return FALSE; } else if (key==T->data) /* 查找成功 */ { *p = T; return TRUE; } else if (key return SearchBST(T->lchild, key, T, p); /* 在左子树中继续查找 */ else return SearchBST(T->rchild, key, T, p); /* 在右子树中继续查找 */ } /* 当二叉排序树T 中不存在关键字等于 key的数据元素时， */ /* 插入key 并返回TRUE，否则返回FALSE */ Status InsertBST(BiTree *T, int key) { BiTree p,s; if (!SearchBST(*T, key, NULL, &p)) /* 查找不成功 */ { s = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); s->data = key; s->lchild = s->rchild = NULL; if (!p) *T = s; /* 插入s为新的根结点 */ else if (key p->lchild = s; /* 插入s为左孩子 */ else p->rchild = s; /* 插入s为右孩子 */ return TRUE; } else return FALSE; /* 树中已有关键字相同的结点，不再插入 */ } /* 从二叉排序树中删除结点 p，并重接它的左或右子树。 */ Status Delete(BiTree *p) { BiTree q,s; if((*p)->rchild==NULL) /* 右子树空则只需重接它的左子树（待删结点是叶子也走此分支) */ { q=*p; *p=(*p)->lchild; free(q); } else if((*p)->lchild==NULL) /* 只需重接它的右子树 */ { q=*p; *p=(*p)->rchild; free(q); } else /* 左右子树均不空 */ { q=*p; s=(*p)->lchild; while(s->rchild) /* 转左，然后向右到尽头（找待删结点的前驱） */ { q=s; s=s->rchild; } (*p)->data=s->data; /* s指向被删结点的直接前驱（将被删结点前驱的值取代被删 结点的值） */ if(q!=*p) q->rchild=s->lchild; /* 重接 q的右子树 */ else q->lchild=s->lchild; /* 重接q的左子树 */ free(s); } return TRUE; } /* 若二叉排序树T中存在关键字等于 key的数据元素时，则删除该数据元素结点, */ /* 并返回TRUE；否则返回 FALSE。 */ Status DeleteBST(BiTree *T,int key) { if(!*T) /* 不存在关键字等于 key的数据元素 */ return FALSE; else { if (key==(*T)->data) /* 找到关键字等于key的数据元素 */ return Delete(T); else if (key<(*T)->data) return DeleteBST(&(*T)->lchild,key); else return DeleteBST(&(*T)->rchild,key); } } int main(void) { int i; int a[10]={62,88,58,47,35,73,51,99,37,93}; BiTree T=NULL; for(i=0;i<10;i++) { InsertBST(&T, a[i]); } DeleteBST(&T,93); DeleteBST(&T,47); printf(\"本样例建议断点跟踪查看二叉排序树结构\"); return 0; } 03平衡二叉树_AVLTree #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ /* 二叉树的二叉链表结点结构定义 */ typedef struct BiTNode /* 结点结构 */ { int data; /* 结点数据 */ int bf; /* 结点的平衡因子 */ struct BiTNode *lchild, *rchild; /* 左右孩子指针 */ } BiTNode, *BiTree; /* 对以p为根的二叉排序树作右旋处理， */ /* 处理之后p指向新的树根结点，即旋转处理之前的左子树的根结点 */ void R_Rotate(BiTree *P) { BiTree L; L=(*P)->lchild; /* L指向 P的左子树根结点 */ (*P)->lchild=L->rchild; /* L的右子树挂接为P的左子树 */ L->rchild=(*P); *P=L; /* P指向新的根结点 */ } /* 对以P为根的二叉排序树作左旋处理， */ /* 处理之后P指向新的树根结点，即旋转处理之前的右子树的根结点0 */ void L_Rotate(BiTree *P) { BiTree R; R=(*P)->rchild; /* R 指向P的右子树根结 点 */ (*P)->rchild=R->lchild; /* R的左子树挂接为P的右子树 */ R->lchild=(*P); *P=R; /* P指向新的根结点 */ } #define LH +1 /* 左高 */ #define EH 0 /* 等高 */ #define RH -1 /* 右高 */ /* 对以指针T 所指结点为根的二叉树作左平衡旋转处理 */ /* 本算法结束时，指针T 指向新的根结点 */ void LeftBalance(BiTree *T) { BiTree L,Lr; L=(*T)->lchild; /* L指向T的左子树根结点 */ switch(L->bf) { /* 检查T的左子树的平衡度，并作相应平衡处理 */ case LH: /* 新结点插入在 T的左孩子的左子树上，要作单右旋处理 */ (*T)->bf=L->bf=EH; R_Rotate(T); break; case RH: /* 新结点插入在T的左孩子的右子树上，要作双旋处理 */ Lr=L->rchild; /* Lr指向T的左孩子的右子树根 */ switch(Lr->bf) { /* 修改 T及其左孩子的平衡因子 */ case LH: (*T)->bf=RH; L->bf=EH; break; case EH: (*T)->bf=L->bf=EH; break; case RH: (*T)->bf=EH; L->bf=LH; break; } Lr->bf=EH; L_Rotate(&(*T)->lchild); /* 对T的左子树作左旋平衡处理 */ R_Rotate(T); /* 对T作右旋平衡处理 */ } } /* 对以指针T 所指结点为根的二叉树作右平衡旋转处理， */ /* 本算法结束时，指针T 指向新的根结点 */ void RightBalance(BiTree *T) { BiTree R,Rl; R=(*T)->rchild; /* R指向T 的右子树根结点 */ switch(R->bf) { /* 检查T的右子树的平衡度，并作相应平衡处理 */ case RH: /* 新结点插入在 T的右孩子的右子树上，要作单左旋处理 */ (*T)->bf=R->bf=EH; L_Rotate(T); break; case LH: /* 新结点插入在 T的右孩子的左子树上，要作双旋处理 */ Rl=R->lchild; /* Rl 指向T 的右孩子的左子树根 */ switch(Rl->bf) { /* 修改T 及其右孩子的平衡因子 */ case RH: (*T)->bf=LH; R->bf=EH; break; case EH: (*T)->bf=R->bf=EH; break; case LH: (*T)->bf=EH; R->bf=RH; break; } Rl->bf=EH; R_Rotate(&(*T)->rchild); /* 对T的右子树作右旋平衡处理 */ L_Rotate(T); /* 对 T作左旋平衡处理 */ } } /* 若在平衡的二叉排序树 T中不存在和e有相同关键字的结点，则插入一个 */ /* 数据元素为e的新结点，并返回 1，否则返回0。若因插入而使二叉排序树 */ /* 失去平衡，则作平衡旋转处理，布尔变量taller反映T 长高与否。 */ Status InsertAVL(BiTree *T,int e,Status *taller) { if(!*T) { /* 插入新结点，树“长高”，置 taller 为TRUE */ *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->data=e; (*T)->lchild=(*T)->rchild=NULL; (*T)->bf=EH; *taller=TRUE; } else { if (e==(*T)->data) { /* 树中已存在和 e有相同关键字的结点则不再插入 */ *taller=FALSE; return FALSE; } if (e<(*T)->data) { /* 应继续在 T的左子树中进行搜索 */ if(!InsertAVL(&(*T)->lchild,e,taller)) /* 未插入 */ return FALSE; if(taller) /* 已插入到T的左子树中且左子树“长高” */ switch((*T)->bf) /* 检查 T的平衡度 */ { case LH: /* 原本左子树比右子树高，需要作左平衡处理 */ LeftBalance(T); *taller=FALSE; break; case EH: /* 原本左、右子树等高，现因左子树增高而使树增高 */ (*T)->bf=LH; *taller=TRUE; break; case RH: /* 原本右子树比左子树高，现左、右子树等高 */ (*T)->bf=EH; *taller=FALSE; break; } } else { /* 应继续在 T的右子树中进行搜索 */ if(!InsertAVL(&(*T)->rchild,e,taller)) /* 未插入 */ return FALSE; if(*taller) /* 已插入到T的右子树且右子树“长高” */ switch((*T)->bf) /* 检查 T的平衡度 */ { case LH: /* 原本左子树比右子树高，现左、右子树等高 */ (*T)->bf=EH; *taller=FALSE; break; case EH: /* 原本左、右子树等高，现因右子树增高而使树增高 */ (*T)->bf=RH; *taller=TRUE; break; case RH: /* 原本右子树比左子树高，需要作右平衡处理 */ RightBalance(T); *taller=FALSE; break; } } } return TRUE; } int main(void) { int i; int a[10]={3,2,1,4,5,6,7,10,9,8}; BiTree T=NULL; Status taller; for(i=0;i<10;i++) { InsertAVL(&T,a[i],&taller); } printf(\"本样例建议断点跟踪查看平衡二叉树结构\"); return 0; } 04B 树_Btree #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ #define m 3 /* B树的阶，暂设为3 */ #define N 17 /* 数据元素个数 */ #define MAX 5 /* 字符串最大长度+1 */ 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 BTNode { int keynum; /* 结点中关键字个数，即结点的大小 */ struct BTNode *parent; /* 指向双亲结点 */ struct Node /* 结点向量类型 */ { int key; /* 关键字向量 */ struct BTNode *ptr; /* 子树指针向量 */ int recptr; /* 记录指针向量 */ }node[m+1]; /* key,recptr 的0号单元未用 */ }BTNode,*BTree; /* B 树结点和 B树的类型 */ typedef struct { BTNode *pt; /* 指向找到的结点 */ int i; /* 1..m，在结点中的关键字序号 */ int tag; /* 1:查找成功，O:查找失败 */ }Result; /* B 树的查找结果类型 */ /* 在p->node[1..keynum].key 中查找i,使得 p->node[i].key≤K＜p->node[i+1].key */ int Search(BTree p, int K) { int i=0,j; for(j=1;j<=p->keynum;j++) if(p->node[j].key<=K) i=j; return i; } /* 在m阶B树T上查找关键字 K，返回结果(pt,i,tag)。若查找成功，则特征值 */ /* tag=1，指针pt所指结点中第 i个关键字等于K；否则特征值 tag=0，等于K的 */ /* 关键字应插入在指针 Pt所指结点中第i和第 i+1个关键字之间。 */ Result SearchBTree(BTree T, int K) { BTree p=T,q=NULL; /* 初始化，p指向待查结点，q指向 p的双亲 */ Status found=FALSE; int i=0; Result r; while(p&&!found) { i=Search(p,K); /* p->node[i].key≤K q=p; p=p->node[i].ptr; } } r.i=i; if(found) /* 查找成功 */ { r.pt=p; r.tag=1; } else /* 查找不成功，返回 K的插入位置信息 */ { r.pt=q; r.tag=0; } return r; } /* 将r->key、r和ap分别插入到 q->key[i+1]、q->recptr[i+1]和 q->ptr[i+1]中 */ void Insert(BTree *q,int i,int key,BTree ap) { int j; for(j=(*q)->keynum;j>i;j--) /* 空出(*q)->node[i+1] */ (*q)->node[j+1]=(*q)->node[j]; (*q)->node[i+1].key=key; (*q)->node[i+1].ptr=ap; (*q)->node[i+1].recptr=key; (*q)->keynum++; } /* 将结点q分裂成两个结点，前一半保留，后一半移入新生结点 ap */ void split(BTree *q,BTree *ap) { int i,s=(m+1)/2; *ap=(BTree)malloc(sizeof(BTNode)); /* 生成新结点 ap */ (*ap)->node[0].ptr=(*q)->node[s].ptr; /* 后一半移入 ap */ for(i=s+1;i<=m;i++) { (*ap)->node[i-s]=(*q)->node[i]; if((*ap)->node[i-s].ptr) (*ap)->node[i-s].ptr->parent=*ap; } (*ap)->keynum=m-s; (*ap)->parent=(*q)->parent; (*q)->keynum=s-1; /* q 的前一半保留，修改keynum */ } /* 生成含信息(T,r,ap)的新的根结点&T，原T和ap为子树指针 */ void NewRoot(BTree *T,int key,BTree ap) { BTree p; p=(BTree)malloc(sizeof(BTNode)); p->node[0].ptr=*T; *T=p; if((*T)->node[0].ptr) (*T)->node[0].ptr->parent=*T; (*T)->parent=NULL; (*T)->keynum=1; (*T)->node[1].key=key; (*T)->node[1].recptr=key; (*T)->node[1].ptr=ap; if((*T)->node[1].ptr) (*T)->node[1].ptr->parent=*T; } /* 在m阶B树T上结点*q的key[i]与key[i+1]之间插入关键字 K的指针r。若引起 */ /* 结点过大,则沿双亲链进行必要的结点分裂调整,使 T仍是 m阶B 树。 */ void InsertBTree(BTree *T,int key,BTree q,int i) { BTree ap=NULL; Status finished=FALSE; int s; int rx; rx=key; while(q&&!finished) { Insert(&q,i,rx,ap); /* 将 r->key、r 和 ap 分别插入到 q->key[i+1]、q->recptr[i+1]和 q->ptr[i+1]中 */ if(q->keynum { /* 分裂结点*q */ s=(m+1)/2; rx=q->node[s].recptr; split(&q,&ap); /* 将q->key[s+1..m],q->ptr[s..m]和 q->recptr[s+1..m]移入新结点 *ap */ q=q->parent; if(q) i=Search(q,key); /* 在双亲结点*q中查找rx->key 的插入位置 */ } } if(!finished) /* T 是空树(参数 q初值为NULL)或根结点已分裂为结点*q和*ap */ NewRoot(T,rx,ap); /* 生成含信息(T,rx,ap)的新的根结点*T，原 T 和 ap 为子树指针 */ } void print(BTNode c,int i) /* TraverseDSTable()调用的函数 */ { printf(\"(%d)\ } int main() { int r[N]={22,16,41,58,8,11,12,16,17,22,23,31,41,52,58,59,61}; BTree T=NULL; Result s; int i; for(i=0;i InsertBTree(&T,r[i],s.pt,s.i); } printf(\"\\n请输入待查找记录的关键字: \"); scanf(\"%d\ s=SearchBTree(T,i); if(s.tag) print(*(s.pt),s.i); else printf(\"没找到\"); printf(\"\\n\"); return 0; } 05散列表_HashTable #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"io.h\" #include \"math.h\" #include \"time.h\" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */ #define SUCCESS 1 #define UNSUCCESS 0 #define HASHSIZE 12 /* 定义散列表长为数组的长度 */ #define NULLKEY -32768 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 { int *elem; /* 数据元素存储基址，动态分配数组 */ int count; /* 当前数据元素个数 */ }HashTable; int m=0; /* 散列表表长，全局变量 */ /* 初始化散列表 */ Status InitHashTable(HashTable *H) { int i; m=HASHSIZE; H->count=m; H->elem=(int *)malloc(m*sizeof(int)); for(i=0;i /* 散列函数 */ int Hash(int key) { return key % m; /* 除留余数法 */ } /* 插入关键字进散列表 */ void InsertHash(HashTable *H,int key) { int addr = Hash(key); /* 求散列地址 */ while (H->elem[addr] != NULLKEY) /* 如果不为空，则冲突 { addr = (addr+1) % m; /* 开放定址法的线性探测 */ } H->elem[addr] = key; /* 直到有空位后插入关键字 */ } */ /* 散列表查找关键字 */ Status SearchHash(HashTable H,int key,int *addr) { *addr = Hash(key); /* 求散列地址 */ while(H.elem[*addr] != key) /* 如果不为空，则冲突 */ { *addr = (*addr+1) % m; /* 开放定址法的线性探测 */ if (H.elem[*addr] == NULLKEY || *addr == Hash(key)) /* 如果循环回到原点 */ return UNSUCCESS; /* 则说明关键字不存在 */ } return SUCCESS; } int main() { int arr[HASHSIZE]={12,67,56,16,25,37,22,29,15,47,48,34}; int i,p,key,result; HashTable H; key=39; InitHashTable(&H); for(i=0;i result=SearchHash(H,key,&p); if (result) printf(\"查找 %d 的地址为：%d \\n\ else printf(\"查找 %d 失败。\\n\ for(i=0;i SearchHash(H,key,&p); printf(\"查找 %d 的地址为：%d \\n\ } return 0; } 第九章 排序 01排序_Sort #include #include #include #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAX_LENGTH_INSERT_SORT 7 /* 用于快速排序时判断是否选用插入排序阙值 */ typedef int Status; #define MAXSIZE 10000 /* 用于要排序数组个数最大值，可根据需要修改 */ typedef struct { int r[MAXSIZE+1]; /* 用于存储要排序数组，r[0]用作哨兵或临时变量 */ int length; /* 用于记录顺序表的长度 */ }SqList; /* 交换L中数组r 的下标为 i和j的值 */ void swap(SqList *L,int i,int j) { int temp=L->r[i]; L->r[i]=L->r[j]; L->r[j]=temp; } void print(SqList L) { int i; for(i=1;i { int i,j; for(i=1;i for(j=i+1;j<=L->length;j++) { if(L->r[i]>L->r[j]) { swap(L,i,j);/* 交换 L->r[i]与 L->r[j]的值 */ } } } } /* 对顺序表L作冒泡排序 */ void BubbleSort(SqList *L) { int i,j; for(i=1;i for(j=L->length-1;j>=i;j--) /* 注意j是从后往前循环 */ { if(L->r[j]>L->r[j+1]) /* 若前者大于后者（注意这里与上一算法的差异）*/ { swap(L,j,j+1);/* 交换L->r[j]与L->r[j+1]的值 */ } } } } /* 对顺序表L作改进冒泡算法 */ void BubbleSort2(SqList *L) { int i,j; Status flag=TRUE; /* flag用来作为标记 */ for(i=1;i flag=FALSE; /* 初始为False */ for(j=L->length-1;j>=i;j--) { if(L->r[j]>L->r[j+1]) { swap(L,j,j+1); /* 交换L->r[j]与L->r[j+1]的值 */ flag=TRUE; /* 如果有数据交换，则flag为true */ } } } } /* 对顺序表L作简单选择排序 */ void SelectSort(SqList *L) { int i,j,min; for(i=1;i min = i; /* 将当前下标定义为最小值下标 */ for (j = i+1;j<=L->length;j++)/* 循环之后的数据 */ { if (L->r[min]>L->r[j]) /* 如果有小于当前最小值的关键字 */ min = j; /* 将此关键字的下标赋值给min */ } if(i!=min) /* 若min不等于 i，说明找到最小值，交换 */ swap(L,i,min); /* 交换L->r[i]与L->r[min]的值 */ } } /* 对顺序表L作直接插入排序 */ void InsertSort(SqList *L) { int i,j; for(i=2;i<=L->length;i++) { if (L->r[i] L->r[0]=L->r[i]; /* 设置哨兵 */ for(j=i-1;L->r[j]>L->r[0];j--) L->r[j+1]=L->r[j]; /* 记录后移 */ L->r[j+1]=L->r[0]; /* 插入到正确位置 */ } } } /* 对顺序表L作希尔排序 */ void ShellSort(SqList *L) { int i,j,k=0; int increment=L->length; do { increment=increment/3+1;/* 增量序列 */ for(i=increment+1;i<=L->length;i++) { if (L->r[i] L->r[0]=L->r[i]; /* 暂存在L->r[0] */ for(j=i-increment;j>0 && L->r[0] L->r[j+increment]=L->r[j]; /* 记录后移，查找插入位置 */ L->r[j+increment]=L->r[0]; /* 插入 */ } } printf(\" 第%d趟排序结果: \ print(*L); } while(increment>1); } /* 堆排序********************************** */ /* 已知L->r[s..m]中记录的关键字除 L->r[s]之外均满足堆的定义， */ /* 本函数调整L->r[s]的关键字,使L->r[s..m]成为一个大顶堆 */ void HeapAdjust(SqList *L,int s,int m) { int temp,j; temp=L->r[s]; for(j=2*s;j<=m;j*=2) /* 沿关键字较大的孩子结点向下筛选 */ { if(j ++j; /* j为关键字中较大的记录的下标 */ if(temp>=L->r[j]) break; /* rc 应插入在位置s上 */ L->r[s]=L->r[j]; s=j; } L->r[s]=temp; /* 插入 */ } /* 对顺序表L 进行堆排序 */ void HeapSort(SqList *L) { int i; for(i=L->length/2;i>0;i--) /* 把L中的r 构建成一个大根堆 */ HeapAdjust(L,i,L->length); for(i=L->length;i>1;i--) { swap(L,1,i); /* 将堆顶记录和当前未经排序子序列的最后一个记录交换 */ HeapAdjust(L,1,i-1); /* 将L->r[1..i-1]重新调整为大根堆 */ } } /* **************************************** */ /* 归并排序********************************** */ /* 将有序的SR[i..m]和 SR[m+1..n]归并为有序的TR[i..n] */ void Merge(int SR[],int TR[],int i,int m,int n) { int j,k,l; for(j=m+1,k=i;i<=m && j<=n;k++) /* 将 SR 中记录由小到大地并入 TR */ { if (SR[i] if(i<=m) { for(l=0;l<=m-i;l++) TR[k+l]=SR[i+l]; /* 将剩余的SR[i..m]复制到TR */ } if(j<=n) { for(l=0;l<=n-j;l++) TR[k+l]=SR[j+l]; /* 将剩余的SR[j..n]复制到TR */ } } /* 递归法 */ /* 将SR[s..t]归并排序为 TR1[s..t] */ void MSort(int SR[],int TR1[],int s, int t) { int m; int TR2[MAXSIZE+1]; if(s==t) TR1[s]=SR[s]; else { m=(s+t)/2; /* 将 SR[s..t]平分为 SR[s..m]和 SR[m+1..t] */ MSort(SR,TR2,s,m); /* 递归地将SR[s..m]归并为有序的TR2[s..m] */ MSort(SR,TR2,m+1,t); /* 递归地将SR[m+1..t]归并为有序的TR2[m+1..t] */ Merge(TR2,TR1,s,m,t); /* 将TR2[s..m]和 TR2[m+1..t]归并到TR1[s..t] */ } } /* 对顺序表L作归并排序 */ void MergeSort(SqList *L) { MSort(L->r,L->r,1,L->length); } /* 非递归法 */ /* 将SR[]中相邻长度为 s的子序列两两归并到TR[] */ void MergePass(int SR[],int TR[],int s,int n) { int i=1; int j; while(i <= n-2*s+1) {/* 两两归并 */ Merge(SR,TR,i,i+s-1,i+2*s-1); i=i+2*s; } if(i /* 对顺序表L作归并非递归排序 */ void MergeSort2(SqList *L) { int* TR=(int*)malloc(L->length * sizeof(int));/* 申请额外空间 */ int k=1; while(k MergePass(L->r,TR,k,L->length); k=2*k;/* 子序列长度加倍 */ MergePass(TR,L->r,k,L->length); k=2*k;/* 子序列长度加倍 */ } } /* **************************************** */ /* 快速排序******************************** */ /* 交换顺序表L 中子表的记录，使枢轴记录到位，并返回其所在位置 */ /* 此时在它之前(后)的记录均不大(小)于它。 */ int Partition(SqList *L,int low,int high) { int pivotkey; pivotkey=L->r[low]; /* 用子表的第一个记录作枢轴记录 */ while(low swap(L,low,high);/* 将比枢轴记录小的记录交换到低端 */ while(low swap(L,low,high);/* 将比枢轴记录大的记录交换到高端 */ } return low; /* 返回枢轴所在位置 */ } /* 对顺序表L中的子序列L->r[low..high]作快速排序 */ void QSort(SqList *L,int low,int high) { int pivot; if(low QSort(L,low,pivot-1); /* 对低子表递归排序 */ QSort(L,pivot+1,high); /* 对高子表递归排序 */ } } /* 对顺序表L作快速排序 */ void QuickSort(SqList *L) { QSort(L,1,L->length); } /* **************************************** */ /* 改进后快速排序******************************** */ /* 快速排序优化算法 */ int Partition1(SqList *L,int low,int high) { int pivotkey; int m = low + (high - low) / 2; /* 计算数组中间的元素的下标 */ if (L->r[low]>L->r[high]) swap(L,low,high); /* 交换左端与右端数据，保证左端较小 */ if (L->r[m]>L->r[high]) swap(L,high,m); /* 交换中间与右端数据，保证中间较小 */ if (L->r[m]>L->r[low]) swap(L,m,low); /* 交换中间与左端数据，保证左端较小 */ pivotkey=L->r[low]; /* 用子表的第一个记录作枢轴记录 */ L->r[0]=pivotkey; /* 将枢轴关键字备份到L->r[0] */ while(low L->r[low]=L->r[high]; while(low L->r[high]=L->r[low]; } L->r[low]=L->r[0]; return low; /* 返回枢轴所在位置 */ } void QSort1(SqList *L,int low,int high) { int pivot; if((high-low)>MAX_LENGTH_INSERT_SORT) { while(low QSort1(L,low,pivot-1); /* 对低子表递归排序 */ /* QSort(L,pivot+1,high); /* 对高子表递归排序 */ low=pivot+1; /* 尾递归 */ } } else InsertSort(L); } /* 对顺序表L作快速排序 */ void QuickSort1(SqList *L) { QSort1(L,1,L->length); } /* **************************************** */ #define N 9 int main() { int i; /* int d[N]={9,1,5,8,3,7,4,6,2}; */ int d[N]={50,10,90,30,70,40,80,60,20}; /* int d[N]={9,8,7,6,5,4,3,2,1}; */ SqList l0,l1,l2,l3,l4,l5,l6,l7,l8,l9,l10; for(i=0;i printf(\"初级冒泡排序:\\n\"); BubbleSort0(&l0); print(l0); printf(\"冒泡排序:\\n\"); BubbleSort(&l1); print(l1); printf(\"改进冒泡排序:\\n\"); BubbleSort2(&l2); print(l2); printf(\"选择排序:\\n\"); SelectSort(&l3); print(l3); printf(\"直接插入排序:\\n\"); InsertSort(&l4); print(l4); printf(\"希尔排序:\\n\"); ShellSort(&l5); print(l5); printf(\"堆排序:\\n\"); HeapSort(&l6); print(l6); printf(\"归并排序（递归）:\\n\"); MergeSort(&l7); print(l7); printf(\"归并排序（非递归）:\\n\"); MergeSort2(&l8); print(l8); printf(\"快速排序:\\n\"); QuickSort(&l9); print(l9); printf(\"改进快速排序:\\n\"); QuickSort1(&l10); print(l10); /*大数据排序*/ /* srand(time(0)); int Max=10000; int d[10000]; int i; SqList l0; for(i=0;i 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容