3.3 线性表的抽象数据类型
前面我们已经给了线性表的定义,现在我们来分析一下,线性表应该有一些什么样的操作呢?
还是回到刚才幼儿园小朋友的例子,老师为了让小朋友有秩序地出入,所以就考虑给他们排一个队,并且是长期使用的顺序,这个考虑和安排的过程其实就是一个线性表的创建和初始化过程。
一开始没经验,把小朋友排好队后,发现有的高有的矮,队伍很难看,于是就让小朋友解散重新排——这是一个线性表重置为空表的操作。
排好了队,我们随时可以叫出队伍某一位置的小朋友名字及他的具体情况。比如有家长问,队伍里第五个孩子,怎么这么调皮,他叫什么名字呀,老师可以很快告诉这位家长,这就是封清扬的儿子,叫封云卞。我在旁就非常扭捏,看来是我给儿子的名字没取好,儿子让班级“风云突变”了。这种可以根据位序得到数据元素也是一种很重要的线性表操作。
还有什么呢,有时我们想知道,某个小朋友,比如麦兜是否是班里的小朋友,老师会告诉我说,不是,麦兜在春田花花幼儿园里,不在我们幼儿园。这种查找某个元素是否存在的操作很常用。
而后有家长问老师,班里现在到底有多少个小朋友呀,这种获得线性表长度的问题也很普遍。
显然,对于一个幼儿园来说,加入一个新的小朋友到队列中,或因某个小朋友生病,需要移除某个位置,都是很正常的情况。对于一个线性表来说,插入数据和删除数据都是必须的操作。
所以,线性表的抽象数据类型定义如下:
ADT 线性表(List) Data 线性表的数据对象集合为{a1, a2, ......, an},每个元素的类型均为DataType。 其中,除第一个元素a1外,每一个元素有且只有一个直接前驱元素, 除了最后一个元素an外,每一个元素有且只有一个直接后继元素。 数据元素之间的关系是一对一的关系。 Operation InitList(*L): 初始化操作,建立一个空的线性表L。 ListEmpty(L): 若线性表为空,返回true,否则返回false。 ClearList(*L): 将线性表清空。 GetElem(L, i, *e): 将线性表L中的第i个位置元素值返回给e。 LocateElem(L, e): 在线性表L中查找与给定值e相等的元素, 如果查找成功,返回该元素在表中序号表示成功;
仔细分析一下这个操作,发现我们只要循环集合B中的每个元素,判断当前元素是否存在A中,若不存在,则插入到A中即可。思路应该是很容易想到的。
/* 将所有的在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中 */ void unionL(List *La, List Lb) { int La_len, Lb_len, i; /* 声明与La和Lb相同的数据元素e */ ElemType e; /* 求线性表的长度 */ La_len = ListLength(*La); Lb_len = ListLength(Lb); for (i = 1; i <= Lb_len; i++) { /* 取Lb中第i个数据元素赋给e */ GetElem(Lb, i, &e); /* La中不存在和e相同数据元素 */ if (!LocateElem(*La, e)) /* 插入 */ ListInsert(La, ++La_len, e); } }
这里,我们对于union操作,用到了前面线性表基本操作ListLength、GetElem、LocateElem、ListInsert等,可见,对于复杂的个性化的操作,其实就是把基本操作组合起来实现的。
注意一个很容易混淆的地方:当你传递一个参数给函数的时候,这个参数会不会在函数内被改动决定了使用什么参数形式。如果需要被改动,则需要传递指向这个参数的指针,如果不用被改动,可以直接传递这个参数。
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