C語言版本：單鏈表的實現
slist.hui
1 #ifndef __SLIST_H__ 2 #define __SLIST_H__ 3 4 #include<cstdio> 5 #include<malloc.h> 6 #include<assert.h> 7 typedef int ElemType; 8 typedef struct Node { //定義單鏈表中的結點信息 9 ElemType data; //結點的數據域 10 struct Node *next; //結點的指針域 11 }Node,*PNode; 12 typedef struct List { //定義單鏈表的鏈表信息 13 PNode first; //first指向單鏈表中的第一個結點 14 PNode last; //last指向單鏈表中的最後一個結點 15 size_t size; //記錄單鏈表中的結點個數 16 }List; 17 18 void InitList(List *list);//初始化單鏈表 19 void push_back(List *list, ElemType x);//在單鏈表的末尾插入元素 20 void push_front(List *list, ElemType x);//在單鏈表的頭部插入元素 21 void show_list(List *list);//打印單鏈表 22 void pop_back(List *list);//刪除單鏈表的最後一個元素 23 void pop_front(List *list);//刪除單鏈表的第一個元素 24 void insert_val(List *list, ElemType val);//將數據元素插入到單鏈表中（要求此時單鏈表中的數據元素順序排列） 25 Node* find(List *list, ElemType x);//查找單鏈表中數據值爲x的結點 26 int length(List *list);//求單鏈表的長度 27 void delete_val(List *list, ElemType x);//按值刪除單鏈表中的某個數據元素 28 void sort(List *list);//對單鏈表進行排序 29 void reverse(List *list);//逆置單鏈表 30 void clear(List *list);//清除單鏈表 31 void destroy(List *list);//摧毀單鏈表 32 33 #endif //__SLIST_H__
slist.cppspa
1 #include"slist.h" 2 3 void InitList(List *list) { 4 list->first = list->last = (Node*)malloc(sizeof(Node)); //頭結點 5 assert(list->first != NULL); 6 list->first->next = NULL; 7 list->size = 0; 8 } 9 10 void push_back(List *list, ElemType x) { 11 //step 1：建立一個新的結點 12 Node *s = (Node*)malloc(sizeof(Node)); 13 assert(s != NULL); 14 s->data = x; 15 s->next = NULL; 16 //step 2：將新結點插入單鏈表的表尾 17 list->last->next = s; 18 list->last = s; 19 //step 3：更新單鏈表的長度 20 list->size++; 21 } 22 23 void push_front(List *list, ElemType x) { 24 //step 1：建立一個新的結點 25 Node *s = (Node*)malloc(sizeof(Node)); 26 assert(s != NULL); 27 s->data = x; 28 s->next = NULL; 29 //step 2：將新結點插入單鏈表的表頭 30 s->next = list->first->next; 31 list->first->next = s; 32 //step 3：判斷插入的結點是不是單鏈表的第一個結點，如果更新鏈表的尾指針 33 if (list->size == 0) 34 list->last = s; 35 //step 4：更新單鏈表的長度 36 list->size++; 37 } 38 39 void show_list(List *list) { 40 //step 1：指針p指向單鏈表的第一個結點 41 Node *p = list->first->next; 42 //step 2：循環打印結點的信息 43 while (p != NULL) { 44 printf("%d->", p->data); 45 p = p->next; 46 } 47 printf("Nul.\n"); 48 49 } 50 51 void pop_back(List *list) { 52 //step 1：判斷單鏈表是否爲空 53 if (list->size == 0) return; 54 //step 2：定義指針p使其指向目標結點的前一個結點 55 Node *p = list->first;//從頭結點開始 56 while (p->next != list->last) 57 p = p->next; 58 //step 3：刪除目標結點 59 free(list->last); 60 list->last = p; 61 list->last->next = NULL; 62 //step 4：更新單鏈表的長度 63 list->size--; 64 } 65 66 void pop_front(List *list) { 67 //step 1：判斷單鏈表是否爲空 68 if (list->size == 0) return; 69 //step 2：定義指針p使其指向目標結點的前一個結點 70 Node *p = list->first->next; 71 //step 3：刪除目標結點 72 list->first->next = p->next; 73 free(p); 74 //step 4：判斷刪除的結點是不是單鏈表的最後一個結點，如果則更新單鏈表的尾指針 75 if (list->size == 1) 76 list->last = list->first; 77 //step 4：更新單鏈表的長度 78 list->size--; 79 } 80 81 void insert_val(List *list, ElemType x) { 82 //step 1：建立一個新的結點 83 Node *s = (Node*)malloc(sizeof(Node)); 84 assert(s != NULL); 85 s->data = x; 86 s->next = NULL; 87 //step 2：定義指針p使其指向待插入位置的前一個結點 88 Node *p = list->first;//從頭結點開始 89 while (p->next != NULL && p->next->data < s->data) 90 p = p->next; 91 //step 3：判斷結點的待插入位置是不是表尾，如果則更新單鏈表的尾指針 92 if (p->next == NULL) 93 list->last = s; 94 //step 4：插入結點 95 s->next = p->next; 96 p->next = s; 97 //step 5：更新單鏈表長度 98 list->size++; 99 } 100 101 Node* find(List *list, ElemType x) { 102 //step 1：指針p指向單鏈表的第一個結點 103 Node *p = list->first->next; 104 //step 2：按照循環順序查找鏈表結點 105 while (p != NULL && p->data != x) 106 p = p->next; 107 return p; 108 } 109 110 int length(List *list) { 111 return list->size; 112 } 113 114 void delete_val(List *list, ElemType x) { 115 //step 1：判斷單鏈表是否爲空 116 if (list->size == 0) return; 117 //step 2：肯定結點在單鏈表中的位置，並判斷其是否存在於單鏈表中 118 Node *p = find(list, x); 119 if (p == NULL) { 120 printf("要刪除的數據不存在！\n"); 121 return; 122 } 123 //step 3：判斷結點位置是不是表尾 124 if (p == list->last)//是表尾 125 pop_back(list); 126 else {//不是表尾 127 Node *q = p->next; 128 p->data = q->data; 129 p->next = q->next; 130 free(q); 131 list->size--; 132 } 133 } 134 135 void sort(List *list) { 136 //step 1：判斷單鏈表中的結點數是否爲0或1 137 if (list->size == 0 || list->size == 1) return; 138 //step 2：將單鏈表中第一個結點以後的鏈表部分截出，方便從新按順序插入鏈表之中 139 Node *s = list->first->next; // 指針s指向單鏈表的第一個節點 140 Node *p = s->next;//q指向s後面的結點 141 list->last = s;//單鏈表的尾指針指向單鏈表的第一個結點 142 list->last->next = NULL;//截斷鏈表 143 //step 3：將截出的鏈表中的結點根據其數據域大小從新插入到原來鏈表中 144 while (p != NULL) { 145 s = p; 146 p = p->next; 147 Node *q = list->first; 148 while (q->next != NULL && q->next->data < s->data) 149 q = q->next; 150 if (q->next == NULL)//判斷q此時指向的是不是單鏈表的最後一個結點，如果則更新鏈表的尾指針 151 list->last = s; 152 //將結點從新插入鏈表 153 s->next = q->next; 154 q->next = s; 155 } 156 } 157 158 void reverse(List *list) { 159 //step 1：判斷單鏈表中的結點數是否爲0或1 160 if (list->size == 0 || list->size == 1) return; 161 //step 2：將單鏈表中第一個結點以後的鏈表部分截出，而後將截出的鏈表中的結點按頭插法從新插入到原鏈表中 162 Node *p = list->first->next; 163 Node *q = p->next; 164 list->last = p; 165 list->last->next = NULL; 166 167 while (q != NULL) { 168 p = q; 169 q = q->next; 170 p->next = list->first->next; 171 list->first->next = p; 172 } 173 } 174 175 void clear(List *list) { 176 //step 1：判斷單鏈表是否爲空 177 if (list->size == 0) return; 178 //step 2：釋放單鏈表中的每個結點 179 Node *p = list->first->next; 180 while (p != NULL) { 181 list->first->next = p->next; 182 free(p); 183 p = list->first->next; 184 } 185 //step 3：頭指針和尾指針從新都指向頭結點 186 list->last = list->first; 187 //step 4：更新鏈表長度 188 list->size = 0; 189 } 190 191 void destroy(List *list) { 192 //step 1：清空單鏈表 193 clear(list); 194 //step 2：釋放頭結點 195 free(list->first); 196 //step 3：頭指針和尾指針都賦值爲空 197 list->first = list->last = NULL; 198 }
main.cpp指針
1 #include"slist.h" 2 3 void main() { 4 List mylist; 5 InitList(&mylist); 6 7 ElemType item; 8 Node *p = NULL; 9 int select = 1; 10 while (select) { 11 printf("*******************************************\n"); 12 printf("*[1] push_back [2] push_front *\n"); 13 printf("*[3] show_list [4] pop_back *\n"); 14 printf("*[5] pop_front [6] insert_val *\n"); 15 printf("*[7] find [8] length *\n"); 16 printf("*[9] delete_val [10] sort *\n"); 17 printf("*[11] reverse [12] clear *\n"); 18 printf("*[13*] destroy [0] quit_system *\n"); 19 printf("*******************************************\n"); 20 printf("請選擇：>>"); 21 scanf("%d", &select); 22 if (select == 0) break; 23 switch (select) { 24 case 1: 25 printf("請輸入要插入的數據（-1結束）:>"); 26 while (scanf("%d", &item), item != -1) { 27 push_back(&mylist, item); 28 } 29 break; 30 case 2: 31 printf("請輸入要插入的數據（-1結束）:>"); 32 while (scanf("%d", &item), item != -1) { 33 push_front(&mylist, item); 34 } 35 break; 36 case 3: 37 show_list(&mylist); 38 break; 39 case 4: 40 pop_back(&mylist); 41 break; 42 case 5: 43 pop_front(&mylist); 44 break; 45 case 6: 46 printf("請輸入要插入的數據:>"); 47 scanf("%d", &item); 48 insert_val(&mylist, item); 49 break; 50 case 7: 51 printf("請輸入要查找的數據:>"); 52 scanf("%d", &item); 53 p = find(&mylist, item); 54 if (p == NULL) 55 printf("要查找的數據在單鏈表中不存在！\n"); 56 break; 57 case 8: 58 printf("單鏈表的長度爲%d\n", length(&mylist)); 59 break; 60 case 9: 61 printf("請輸入要刪除的值:>"); 62 scanf("%d", &item); 63 delete_val(&mylist, item); 64 break; 65 case 10: 66 sort(&mylist); 67 break; 68 case 11: 69 reverse(&mylist); 70 break; 71 case 12: 72 clear(&mylist); 73 break; 74 //case 13: 75 //destroy(&mylist); 76 //break; 77 default: 78 printf("選擇錯誤,請從新選擇！\n"); 79 break; 80 } 81 } 82 destroy(&mylist); //程序結束，摧毀鏈表 83 }
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