"该文档是关于线性表的定义及其在C语言中实现的动态顺序存储结构。文档中包含了头文件的引用、常量定义、数据类型声明以及线性表结构体的定义,并展示了初始化线性表的函数实现。"
在计算机科学中,线性表是一种基本的数据结构,它是由n(n>=0)个相同类型元素构成的有限序列。这些元素可以按照它们在表中的位置进行访问,通常顺序是从第一个元素(也称为表头)到最后一个元素(表尾)。线性表具有两种主要的操作:顺序访问和随机访问。
在C语言中,线性表通常通过数组或链表来实现。这个文档聚焦于动态顺序存储结构,这种结构允许线性表的大小在运行时动态扩展。动态分配的顺序存储结构在需要时会增加存储空间,以适应更多的元素。
文档首先包含了多个头文件,例如`<string.h>`、`<ctype.h>`、`<malloc.h>`等,这些头文件提供了在处理字符串、字符类型、内存分配以及错误处理等方面所需的功能。
接着,文档定义了一些常量,如`TRUE`和`FALSE`表示布尔类型的值,`OK`和`ERROR`表示函数执行状态,以及`INFEASIBLE`表示操作无法执行。这里还定义了`Status`和`Boolean`两个自定义类型,分别用于表示函数的返回状态和布尔值。
`ElemType`是一个通用类型,通常用于表示线性表中元素的类型,可以是任何基本数据类型或者自定义类型。
线性表的动态存储结构定义如下:
```c
typedef struct {
ElemType* elem; // 存储空间基址
int length; // 当前长度
int listsize; // 当前分配的存储容量
} SqList;
```
结构体中的`elem`指针指向一个动态分配的数组,存储线性表的元素;`length`记录了当前线性表的元素数量;`listsize`则记录了已分配的存储空间大小,以`ElemType`的大小为单位。
初始化线性表的函数`InitList`如下:
```c
Status InitList(SqList *L) {/* 算法2.3 */}
```
该函数分配了一个初始大小为`LIST_INIT_SIZE`的数组,并将`length`设置为0,表示线性表为空。如果内存分配失败,函数会调用`exit(OVERFLOW)`来终止程序。
文档中的`LIST_INIT_SIZE`和`LIST_INCREMENT`是常量,分别表示线性表初始分配的存储容量和每次扩展时增加的容量。
通过这样的设计,线性表可以随着插入元素的数量增长而自动扩展,从而提供了一种灵活且高效的存储方式。然而,这种方式也有缺点,如当删除元素导致大量空闲空间时,可能会浪费内存。为了解决这个问题,可以使用更复杂的数据结构,如链表或动态数组(例如Java中的ArrayList),它们可以更有效地处理元素的增删操作。