C语言实现有理数ADT：数据结构与操作详解

本资源是一份关于数据结构课程第一章的详细解答文档，以C语言的形式展示了有理数（Rational）的数据结构抽象数据类型（ADT）设计和实现。ADT（Abstract Data Type）是一种将数据操作和数据表示分离的方法，它为用户提供了一种接口，而不关心其实现细节。 在该文档中，主要介绍了以下几个关键知识点： 1. **ADT Rational的描述**： ADT Rational被定义为一个用于表示有理数的数据结构，它由两个整数元素组成，即分子（e1）和分母（e2），其中分母e2不为零。它包含了四个基本操作： - InitRational：初始化函数，接收分子v1和分母v2作为参数，构造一个新的有理数，如果分母为0，则返回错误。 - DestroyRational：销毁函数，用于释放已存在的有理数对象。 - RationalPrint：输出函数，将有理数转换为分数形式并显示。 - RationalAdd、Subtract、Multiply：这些是加法、减法和乘法操作，它们接受两个有理数对象作为输入，并返回它们的结果。 2. **通用准备阶段**： 提供了几个状态代码常量来表示函数的返回结果，如TRUE/FALSE、OK/ERROR、INFEASIBLE/OVERFLOW等。同时强调了源程序文件必须以.cpp扩展，以便支持引用型参数。 3. **具体元素类型与存储结构定义**： 定义了两种类型，ElemType用于表示通用元素类型，而Rational类型则是有理数的具体实现，使用动态内存分配实现“顺序”存储结构，这意味着每个有理数对象会占用连续的内存空间。 4. **基本操作实现**： InitRational函数的详细实现被展示，它首先检查分母是否为零，如果是，则分配空指针并返回ERROR。这体现了对数据结构有效性的控制，确保了分母非零的约束。 通过这个文档，学生可以学习如何在C语言中设计和实现数据结构，理解抽象数据类型的概念以及如何进行有效的数据管理。这对于理解计算机科学中的基础概念至关重要，特别是对于初学者来说，这是一个很好的实践案例。