3、幾種鏈表的實現

一、靜態鏈表

單鏈表的劣勢：
 單鏈表的實現嚴重依賴指針！
 數據元素中必須包含一個額外的指針域！
 沒有指針的程序設計語言沒法實現！
因爲單鏈表存在以上的劣勢，所以能夠對順序表加以改進，從而經過索引查找下一個元素，達到鏈表相同的效果，這就是靜態鏈表。
靜態鏈表的定義：
 順序表數組中的元素由兩個數據域組成：data和next
 data域用於存儲數據
 next域用於存儲下一個元素在數組中的下標

靜態鏈表的邏輯結構
 靜態鏈表是在順序表的基礎上利用數組實現的單鏈表！

靜態鏈表相關定義

/*結點結構體定義*/
typedef struct _tag_StaticListNode{
    unsigned int data;
    int next;
}TStaticListNode;

/* 靜態鏈表結構體定義 */
typedef struct _tag_StaticList{
    int capatity;
    TStaticListNode header;
    TStaticListNode node[];
}TStaticList;

獲取第pos個元素操做
 判斷線性表是否合法
 判斷位置是否合法
 由表頭開始經過next域移動pos次後，當前元素的next域即要獲取元素在數組中的下標

slist->node[0] = slist->header;                   
for(i=0; i<pos; i++)   
{
            current = slist->node[current].next;
}
obj = slist->node[current].next;

插入元素到位置pos的算法
 判斷線性表是否合法
 判斷插入位置是否合法
 在數組中查找空閒位置index
 由表頭開始經過next域移動pos次後，當前元素的next域爲要插入的位置
 將新元素插入
 線性表長度加1

for(i=0; (i<pos)&&(slist->node[current].next != 0); i++)   
{
    current = slist->node[current].next;
}
slist->node[index].next = slist->node[current].next;    
slist->node[current].next = index;

刪除第pos個元素的算法
 判斷線性表是否合法
 判斷插入位置是否合法
 獲取第pos個元素
 將第pos個元素從鏈表中刪除
 線性表長度減1

obj = slist->node[current].next;          
slist->node[current].next = slist->node[obj].next;

靜態鏈表的總結
 靜態鏈表實際上是單鏈表的另外一種實現方式
 靜態鏈表的實現「媒介」不是指針而是數組
 靜態鏈表主要用於不支持指針的程序設計語言中
 靜態鏈表的實現是一種內存管理的簡易方法
 其完整實現代碼在附件中03_StaticList文件夾

二、循環鏈表

單鏈表的侷限
 單鏈表能夠用於表示任意的線性關係
 有些線性關係是循環的，即沒有隊尾元素
 對單項鍊表進行改進便可獲得循環鏈表，其定義爲：將單鏈表中最後一個數據元素的next指針指向第一個元素

循環鏈表擁有單鏈表的全部操做
 建立鏈表
 銷燬鏈表
 獲取鏈表長度
 清空鏈表
 獲取第pos個元素操做
 插入元素到位置pos
 刪除位置pos處的元素
而且在循環鏈表中能夠定義一個遊標：
 在循環鏈表中能夠定義一個「當前」指針，這個指針一般稱爲遊標，能夠經過這個遊標來遍歷鏈表中的全部元素。

循環鏈表的新操做
 獲取當前遊標指向的數據元素
 將遊標重置指向鏈表中的第一個數據元素
 將遊標移動指向到鏈表中的下一個數據元素
 直接指定刪除鏈表中的某個數據元素
添加遊標後的循環鏈表，就能夠解決更爲複雜的問題，同好比約瑟夫問題。
 n 我的圍成一個圓圈，首先第 1 我的從 1 開始一我的一我的順時針報數，報到第 m 我的，令其出列。而後再從下一 我的開始從 1 順時針報數，報到第 m 我的，再令其出列，…，如此下去，求出列順序。

循環鏈表小結：
 循環鏈表只是在單鏈表的基礎上作了一個增強
 循環鏈表能夠徹底取代單鏈表的使用
 循環鏈表的Next和Current操做能夠高效的遍歷鏈表中的全部元素
 循環鏈表的實現代碼在附件中04_CircleList文件夾

三、雙向鏈表

單鏈表的侷限
 單鏈表的結點都只有一個指向下一個結點的指針
 單鏈表的數據元素沒法直接訪問其前驅元素
 逆序訪問單鏈表中的元素是極其耗時的操做
所以對單項鍊表，加以改進能夠獲得雙向鏈表：在單鏈表的結點中增長一個指向其前驅的pre指針

雙向鏈表擁有單鏈表的全部操做
 建立鏈表
 銷燬鏈表
 獲取鏈表長度
 清空鏈表
 獲取第pos個元素操做
 插入元素到位置pos
 刪除位置pos處的元素
雙向鏈表的插入操做

current->next = node;
node->next = next;
next->pre = node;
node->pre = current;

雙向鏈表的刪除操做

current->next = next;
next->pre = current;

雙向鏈表的新操做
 獲取當前遊標指向的數據元素
 將遊標重置指向鏈表中的第一個數據元素
 將遊標移動指向到鏈表中的下一個數據元素
 將遊標移動指向到鏈表中的上一個數據元素
 直接指定刪除鏈表中的某個數據元素
雙向鏈表小結
 雙向鏈表在單鏈表的基礎上增長了指向前驅的指針
 功能上雙向鏈表能夠徹底取代單鏈表的使用
 雙向鏈表的Next，Pre和Current操做能夠高效的遍歷鏈表中的全部元素
 雙向表的實現代碼在附件中05_DLinkList文件夾
靜態鏈表和雙向鏈表的改進
靜態鏈表的改進：將數組中的空閒結點連接成空閒鏈表,實現代碼在附件中06_StaticList_imp文件夾

雙向鏈表的改進:雙向循環鏈表,實現代碼在附件中07_DCircleLinkList文件夾

全部鏈表的完整實現：附件