線性錶鏈式存儲

  1 #include "stdio.h"
  2 #include "string.h"
  3 #include "ctype.h"
  4 #include "stdlib.h"
  5 #include "math.h"
  6 #include "time.h"
  7 
  8 #define OK 1
  9 #define ERROR 0
 10 #define TRUE 1
 11 #define FALSE 0
 12 
 13 #define MAXSIZE 20 /* 存儲空間初始分配量 */
 14 
 15 typedef int Status;/* Status是函數的類型,其值是函數結果狀態代碼，如OK等 */
 16 typedef int ElemType;/* ElemType類型根據實際狀況而定，這裏假設爲int */
 17 
 18 
 19 Status visit(ElemType c)
 20 {
 21     printf("%d ",c);
 22     return OK;
 23 }
 24 
 25 typedef struct Node
 26 {
 27     ElemType data;
 28     struct Node *next;
 29 }Node;
 30 typedef struct Node *LinkList; /* 定義LinkList */
 31 
 32 /* 初始化順序線性表 */
 33 Status InitList(LinkList *L)
 34 {
 35     *L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 產生頭結點,並使L指向此頭結點 */
 36     if(!(*L)) /* 存儲分配失敗 */
 37         return ERROR;
 38     (*L)->next=NULL; /* 指針域爲空 */
 39     
 40     return OK;
 41 }
 42 
 43 /* 初始條件：順序線性表L已存在。操做結果：若L爲空表，則返回TRUE，不然返回FALSE */
 44 Status ListEmpty(LinkList L)
 45 {
 46     if(L->next)
 47         return FALSE;
 48     else
 49         return TRUE;
 50 }
 51 
 52 /* 初始條件：順序線性表L已存在。操做結果：將L重置爲空表 */
 53 Status ClearList(LinkList *L)
 54 {
 55     LinkList p,q;
 56     p=(*L)->next;           /*  p指向第一個結點 */
 57     while(p)                /*  沒到表尾 */
 58     {
 59         q=p->next;
 60         free(p);
 61         p=q;
 62     }
 63     (*L)->next=NULL;        /* 頭結點指針域爲空 */
 64     return OK;
 65 }
 66 
 67 /* 初始條件：順序線性表L已存在。操做結果：返回L中數據元素個數 */
 68 int ListLength(LinkList L)
 69 {
 70     int i=0;
 71     LinkList p=L->next; /* p指向第一個結點 */
 72     while(p)
 73     {
 74         i++;
 75         p=p->next;
 76     }
 77     return i;
 78 }
 79 
 80 /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
 81 /* 操做結果：用e返回L中第i個數據元素的值 */
 82 Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
 83 {
 84     int j;
 85     LinkList p;        /* 聲明一結點p */
 86     p = L->next;       /* 讓p指向鏈表L的第一個結點 */
 87     j = 1;        /*  j爲計數器 */
 88     while (p && j<i)  /* p不爲空或者計數器j尚未等於i時，循環繼續 */
 89     {
 90         p = p->next;  /* 讓p指向下一個結點 */
 91         ++j;
 92     }
 93     if ( !p || j>i )
 94         return ERROR;  /*  第i個元素不存在 */
 95     *e = p->data;   /*  取第i個元素的數據 */
 96     return OK;
 97 }
 98 
 99 /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
100 /* 操做結果：返回L中第1個與e知足關係的數據元素的位序。 */
101 /* 若這樣的數據元素不存在，則返回值爲0 */
102 int LocateElem(LinkList L,ElemType e)
103 {
104     int i=0;
105     LinkList p=L->next;
106     while(p)
107     {
108         i++;
109         if(p->data==e) /* 找到這樣的數據元素 */
110             return i;
111         p=p->next;
112     }
113     
114     return 0;
115 }
116 
117 
118 /* 初始條件：順序線性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
119 /* 操做結果：在L中第i個位置以前插入新的數據元素e，L的長度加1 */
120 Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
121 {
122     int j;
123     LinkList p,s;
124     p = *L;
125     j = 1;
126     while (p && j < i)     /* 尋找第i個結點 */
127     {
128         p = p->next;
129         ++j;
130     }
131     if (!p || j > i)
132         return ERROR;   /* 第i個元素不存在 */
133     s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  /*  生成新結點(C語言標準函數) */
134     s->data = e;
135     s->next = p->next;      /* 將p的後繼結點賦值給s的後繼  */
136     p->next = s;          /* 將s賦值給p的後繼 */
137     return OK;
138 }
139 
140 /* 初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
141 /* 操做結果：刪除L的第i個數據元素，並用e返回其值，L的長度減1 */
142 Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e)
143 {
144     int j;
145     LinkList p,q;
146     p = *L;
147     j = 1;
148     while (p->next && j < i) /* 遍歷尋找第i個元素 */
149     {
150         p = p->next;
151         ++j;
152     }
153     if (!(p->next) || j > i)
154         return ERROR;           /* 第i個元素不存在 */
155     q = p->next;
156     p->next = q->next;          /* 將q的後繼賦值給p的後繼 */
157     *e = q->data;               /* 將q結點中的數據給e */
158     free(q);                    /* 讓系統回收此結點，釋放內存 */
159     return OK;
160 }
161 
162 /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
163 /* 操做結果：依次對L的每一個數據元素輸出 */
164 Status ListTraverse(LinkList L)
165 {
166     LinkList p=L->next;
167     while(p)
168     {
169         visit(p->data);
170         p=p->next;
171     }
172     printf("\n");
173     return OK;
174 }
175 
176 /*  隨機產生n個元素的值，創建帶表頭結點的單鏈線性表L（頭插法） */
177 void CreateListHead(LinkList *L, int n)
178 {
179     LinkList p;
180     int i;
181     srand(time(0));                         /* 初始化隨機數種子 */
182     *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
183     (*L)->next = NULL;                      /*  先創建一個帶頭結點的單鏈表 */
184     for (i=0; i<n; i++)
185     {
186         p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新結點 */
187         p->data = rand()%100+1;             /*  隨機生成100之內的數字 */
188         p->next = (*L)->next;
189         (*L)->next = p;                        /*  插入到表頭 */
190     }
191 }
192 
193 /*  隨機產生n個元素的值，創建帶表頭結點的單鏈線性表L（尾插法） */
194 void CreateListTail(LinkList *L, int n)
195 {
196     LinkList p,r;
197     int i;
198     srand(time(0));                      /* 初始化隨機數種子 */
199     *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L爲整個線性表 */
200     r=*L;                                /* r爲指向尾部的結點 */
201     for (i=0; i<n; i++)
202     {
203         p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新結點 */
204         p->data = rand()%100+1;           /*  隨機生成100之內的數字 */
205         r->next=p;                        /* 將表尾終端結點的指針指向新結點 */
206         r = p;                            /* 將當前的新結點定義爲表尾終端結點 */
207     }
208     r->next = NULL;                       /* 表示當前鏈表結束 */
209 }
210 
211 int main()
212 {
213     LinkList L;
214     ElemType e;
215     Status i;
216     int j,k;
217     i=InitList(&L);
218     printf("初始化L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
219     for(j=1;j<=1;j++)
220         i=ListInsert(&L,1,j);
221     printf("在L的表頭依次插入1～5後：L.data=");
222     ListTraverse(L);
223     
224     printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
225     i=ListEmpty(L);
226     printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n",i);
227 //
228     i=ClearList(&L);
229     printf("清空L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
230     i=ListEmpty(L);
231     printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n",i);
232 
233     for(j=1;j<=10;j++)
234         ListInsert(&L,j,j);
235     printf("在L的表尾依次插入1～10後：L.data=");
236     ListTraverse(L);
237 
238     printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
239 
240     ListInsert(&L,1,0);
241     printf("在L的表頭插入0後：L.data=");
242     ListTraverse(L);
243     printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
244 
245     GetElem(L,5,&e);
246     printf("第5個元素的值爲：%d\n",e);
247     for(j=3;j<=4;j++)
248     {
249         k=LocateElem(L,j);
250         if(k)
251             printf("第%d個元素的值爲%d\n",k,j);
252         else
253             printf("沒有值爲%d的元素\n",j);
254     }
255 
256 
257     k=ListLength(L); /* k爲表長 */
258     for(j=k+1;j>=k;j--)
259     {
260         i=ListDelete(&L,j,&e); /* 刪除第j個數據 */
261         if(i==ERROR)
262             printf("刪除第%d個數據失敗\n",j);
263         else
264             printf("刪除第%d個的元素值爲：%d\n",j,e);
265     }
266     printf("依次輸出L的元素：");
267     ListTraverse(L);
268 
269     j=5;
270     ListDelete(&L,j,&e); /* 刪除第5個數據 */
271     printf("刪除第%d個的元素值爲：%d\n",j,e);
272 //
273     printf("依次輸出L的元素：");
274     ListTraverse(L);
275 //
276     i=ClearList(&L);
277     printf("\n清空L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
278     CreateListHead(&L,20);
279     printf("總體建立L的元素(頭插法)：");
280     ListTraverse(L);
281 //
282     i=ClearList(&L);
283     printf("\n刪除L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
284     CreateListTail(&L,20);
285     printf("總體建立L的元素(尾插法)：");
286     ListTraverse(L);
287     
288     
289     return 0;
290 }