數據結構——循環鏈表的相關操作

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
/*結點的數據結構*/
typedef struct Node{
	int data;
	struct Node * next;
}Node,* PNode;
/*循環鏈表的數據結構*/
typedef struct  LinkList{
	PNode head;
	PNode tail;
	int length;
}LinkList,* CLinkList;
/*初始化循環鏈表*/
bool InitList(CLinkList &L)
{
	L->head = (Node *)malloc(sizeof(Node));//初始化一個頭結點
	L->tail = (Node *)malloc(sizeof(Node));
	if (!L->head)
	{
		return false;
	}
	L->head->next = L->head;//初始化head指針和tail指針，都指向頭結點
	L->tail = L->head;
	L->length = 0;
	return true;
}
/*頭插法創建循環鏈表*/
void Create_H(CLinkList &L, int x)
{
	PNode s = (PNode)malloc(sizeof(Node));
	if (!s)
	{
		printf("採用頭插法創建循環鏈表，創建失敗!!\n");
		return;
	}
	else
	{
		s->data = x;
		s->next = L->head->next;
		L->head->next = s;
		if (L->length == 0)
		{
			L->tail = s;
			L->tail->next = L->head;
		}
		++L->length;
		printf("採用頭插法創建循環鏈表，創建成功!!\n");
		return;
	}
}
/*尾插法創建循環鏈表*/
void Create_T(CLinkList &L, int x)
{
	PNode s = (PNode)malloc(sizeof(Node));
	if (!s)
	{
		printf("採用尾插法創建循環鏈表，創建失敗!!\n");
		return;
	}
	else
	{
		s->data = x;
		L->tail->next = s;
		s->next = L->head;
		L->tail = s;
		L->length++;
		printf("採用尾插法創建循環鏈表，創建成功!!\n");
		return;
	}
}
/*遍歷鏈表*/
void showList(CLinkList L)
{
	if (L->length < 1)
	{
		printf("此鏈表爲空!!\n");
		return;
	}
	PNode s = (PNode)malloc(sizeof(Node));
	s = L->head->next;
	printf("鏈表的元素爲:");
	while (L->head != s)
	{
		printf("%-4d", s->data);
		s = s->next;
	}
	printf("\n");
	return;
}
/*顯示尾結點的元素*/
void showTail(CLinkList L)
{
	printf("鏈表的尾結點是:%d", L->tail->data);
}
/*對無序鏈表進行排序*/
void sortList(CLinkList &L)
{
	if (L->length < 2)
	{
		return;
	}
	PNode p = L->head->next;
	PNode q = p->next;
	int temp = 0;
	for (int i = 0; i < L->length - 1; i++, p = L->head->next, q = p->next)
	{
		for (int j = 0; j < L->length - i - 1; j++, p = q, q = p->next)
		{
			if (p->data>q->data)
			{
				temp = p->data;
				p->data = q->data;
				q->data = temp;
			}
		}
	}
	return;
}
/*在有序表中插入元素*/
void insert_val(CLinkList &L, int x)
{
	PNode s = (PNode)malloc(sizeof(Node));
	PNode p = L->head->next;
	PNode q = L->head;
	while (L->head != p)
	{
		if (x < p->data) break;
		q = p;
		p = p->next;
	}
	s->data = x;
	q->next = s;
	s->next = p;
	if (L->head == p)//如果是在尾部插入，需改變尾指針和尾節點的next指向
	{
		L->tail = s;
		L->tail->next = L->head;
	}
}
/*查找元素*/
PNode find(CLinkList L, int x)
{
	PNode p = L->head;
	while (L->tail != p&&L->head != p->next&&x != p->next->data)
	{
		p = p->next;
	}
	if (L->head == p->next)
	{
		printf("沒有找到!!\n");
		return NULL;
	}
	return p;
}
/*刪除指定元素的值*/
void del_value(CLinkList &L, int x)
{
	if (0 == L->length)
	{
		printf("該鏈表是空鏈表!!\n");
		return;
	}
	PNode p = (PNode)malloc(sizeof(Node));
	p = find(L, x);
	PNode q = (PNode)malloc(sizeof(Node));
	q = NULL;
	if (NULL != p)
	{
		q = p->next; //q指向要刪除的節點 
		if (q == L->tail)//若刪除最後一個節點，需改變尾指針
		{
			p->next = L->head;
			L->tail = p;
		}
		else
		{
			p->next = q->next;
		}
		free(q);
		L->length--;
		printf("%d已經刪除!!\n", x);
		return;
	}
	else
	{
		printf("你要刪除的元素不存在!!\n");
	}
}
/*刪除除頭結點外的所有結點的*/
void clear(CLinkList &L)
{
	PNode p = L->head->next;
	PNode q = p;
	while (L->head != p)
	{
		p = p->next;
		free(q);
		q = p;
	}
	L->tail = L->head;
	L->head->next = L->head;
	L->length = 0;
	printf("鏈表已被清空!!\n");
}
/*摧毀鏈表*/
void destroy(CLinkList &L)
{
	clear(L);
	free(L->head);
	L->head = NULL;
	L->tail = NULL;
	printf("鏈表已經被摧毀!!\n");
	return;
}
int main()
{
	CLinkList L;
	L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
	//初始化鏈表
	printf("--------初始化鏈表\n");
	if (InitList(L))
	{
		printf("鏈表初始化成功!!\n");
	}
	else
	{
		printf("鏈表初始化失敗!!\n");
	}

	//創建鏈表
	printf("--------創建鏈表\n");
	printf("1-頭插法創建鏈表,2-尾插法創建鏈表\n");
	int selection = 0;
	int size = 0;
	int value = 0;
	printf("請輸入你的選擇以及創建鏈表的長度:");
	scanf("%d %d",&selection,&size);
	switch (selection)
	{
		case 1:
			for (int i = 0; i < size; i++)
			{
				printf("請輸入元素的數值:");
				scanf("%d", &value);
				Create_H(L, value);
				printf("\n");
			}
			break;
		case 2:
			for (int i = 0; i < size; i++)
			{
				printf("請輸入元素的數值:");
				scanf("%d", &value);
				Create_T(L, value);
				printf("\n");
			}
			break;
		default:
			printf("你輸入的選擇有誤!!\n");
			break;
	}

	//輸出鏈表的元素
	printf("--------打印鏈表\n");
	showList(L);

	//顯示尾結點的元素
	printf("--------打印尾部鏈表元素\n");
	showTail(L);
	printf("\n");

	//對鏈表進行排序
	printf("--------對鏈表進行排序\n");
	sortList(L);
	showList(L);

	//在有序鏈表裏面插入數據
	printf("--------有序鏈表裏面插入數據\n");
	printf("請輸入你要插入的元素的值:");
	scanf("%d", &value);
	insert_val(L, value);
	showList(L);

	//查找元素
	printf("--------查找元素\n");
	printf("請輸入你要查找的元素的值:");
	scanf("%d", &value);
	if (find(L, value))
	{
		printf("該元素存在!!\n");
	}
	else
	{
		printf("該元素不存在!!\n");
	}

	//刪除指定元素
	printf("--------刪除指定元素\n");
	printf("請輸入你要刪除的元素的值：");
	scanf("%d", &value);
	del_value(L, value);
	showList(L);

	//摧毀鏈表
	printf("--------摧毀鏈表\n");
	destroy(L);

	system("pause");
	return 0;
}