對線性結構------單鏈表的各種操作

對線性結構------單鏈表的各種操作

# include <stdio.h>
# include <malloc.h>
# include <stdlib.h>

typedef struct Node
{
	int data; //數據域
	struct Node * pNext; //指針域
}NODE, *PNODE; //NODE等價於struct Node    PNODE等價於struct Node *

//函數聲明
PNODE create_list(void);  //創建鏈表
void traverse_list(PNODE pHead);  //遍歷鏈表
bool is_empty(PNODE pHead);  //判斷鏈表是否爲空
int length_list(PNODE pHead);  //求鏈表長度
bool insert_list(PNODE pHead, int pos, int val);  //在pHead所指向鏈表的第pos個節點的前面插入一個新的結點，該節點的值是val， 並且pos的值是從1開始
bool delete_list(PNODE pHead, int pos, int * pVal);  //刪除鏈表第pos個節點，並將刪除的結點的值存入pVal所指向的變量中,  並且pos的值是從1開始
void sort_list(PNODE pHead);  //對鏈表進行排序
void append_list(PNODE pHead,int val);  //在鏈表尾部追加元素 
bool replase_list(PNODE pHead,int pos,int val);  //將鏈表中某個位置的值替換成指定值 

int main(void)
{
	PNODE pHead = NULL; //等價於 struct Node * pHead = NULL;
	int val;

	pHead = create_list();  //create_list()功能：創建一個非循環單鏈表，並將該鏈表的頭結點的地址付給pHead
	traverse_list(pHead);
	printf("在鏈表的第2個位置插入33\n");
	insert_list(pHead, 2, 33);
	traverse_list(pHead);
	printf("刪除鏈表第4個位置的值\n");
	if ( delete_list(pHead, 4, &val) )
	{
		printf("刪除成功，您刪除的元素是: %d\n", val);
	}
	else
	{
		printf("刪除失敗!您刪除的元素不存在!\n");
	}
	traverse_list(pHead);
	printf("給鏈表排序\n");
	sort_list(pHead);
	traverse_list(pHead);
	printf("在鏈表的末尾追加元素100\n");
	append_list(pHead,100);
	traverse_list(pHead);
	printf("將鏈表第2個位置的元素替換成666\n");
	replase_list(pHead,2,666);
	traverse_list(pHead);
	printf("輸出此時鏈表的長度\n");
	int len = length_list(pHead);
	printf("鏈表的長度是%d\n", len);
	return 0;
}

PNODE create_list(void)
{
	int len;  //用來存放有效節點的個數
	int i;
	int val; //用來臨時存放用戶輸入的結點的值

	//分配了一個不存放有效數據的頭結點
	PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (NULL == pHead)
	{
		printf("分配失敗, 程序終止!\n");
		exit(-1);
	}
	PNODE pTail = pHead;
	pTail->pNext = NULL;

	printf("請輸入您需要生成的鏈表節點的個數: len = ");
	scanf("%d", &len);
	
	for (i=0; i<len; ++i)
	{
		printf("請輸入第%d個節點的值: ", i+1);
		scanf("%d", &val);
		
		PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
		if (NULL == pNew)
		{
			printf("分配失敗, 程序終止!\n");
			exit(-1);
		}
		pNew->data = val;
		pTail->pNext = pNew;
		pNew->pNext = NULL;
		pTail = pNew;
	}
	
	return pHead;
}

void traverse_list(PNODE pHead)
{
	PNODE p = pHead->pNext;

	while (NULL != p)
	{
		printf("%d  ", p->data);
		p = p->pNext;
	}
	printf("\n");
	
	return;
}

bool is_empty(PNODE pHead)
{
	if (NULL == pHead->pNext)
		return true;
	else
		return false;
}

int length_list(PNODE pHead)
{
	PNODE p = pHead->pNext;
	int len = 0;

	while (NULL != p)
	{
		++len;
		p = p->pNext;
	}

	return len;
}

void sort_list(PNODE pHead)
{
	int i, j, t;
	int len = length_list(pHead);
	PNODE p, q;
	
	for (i=0,p=pHead->pNext; i<len-1; ++i,p=p->pNext)
	{
		for (j=i+1,q=p->pNext; j<len; ++j,q=q->pNext)
		{
			if (p->data > q->data)  //類似於數組中的:  a[i] > a[j]
			{
				t = p->data;//類似於數組中的:  t = a[i];
				p->data = q->data; //類似於數組中的:  a[i] = a[j];
				q->data = t; //類似於數組中的:  a[j] = t;
			}
		}
	}

	return;
}

//在pHead所指向鏈表的第pos個節點的前面插入一個新的結點，該節點的值是val， 並且pos的值是從1開始
bool insert_list(PNODE pHead, int pos, int val)
{
	int i = 0;
	PNODE p = pHead;

	while (NULL!=p && i<pos-1)
	{
		p = p->pNext;
		++i;
	}

	if (i>pos-1 || NULL==p)
		return false;

	//如果程序能執行到這一行說明p已經指向了第pos-1個結點,但第pos-1個節點是否存在無所謂
	//分配新的結點
	PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (NULL == pNew)
	{
		printf("動態分配內存失敗!\n");
		exit(-1);
	}
	pNew->data = val;
	
	//將新的結點存入p節點的後面
	PNODE q = p->pNext;
	p->pNext = pNew;
	pNew->pNext = q;

	return true;
}


bool delete_list(PNODE pHead, int pos, int * pVal)
{
	int i = 0;
	PNODE p = pHead;

	while (NULL!=p->pNext && i<pos-1)
	{
		p = p->pNext;
		++i;
	}

	if (i>pos-1 || NULL==p->pNext)
		return false;
	
	//如果程序能執行到這一行說明p已經指向了第pos-1個結點，並且第pos個節點是存在的
	PNODE q = p->pNext;  //q指向待刪除的結點
	*pVal = q->data;  

	//刪除p節點後面的結點
	p->pNext = p->pNext->pNext;
	
	//釋放q所指向的節點所佔的內存
	free(q);
	q = NULL;
	
	return true;
}

void append_list(PNODE pHead,int val)
{
	PNODE p=pHead;
	while(NULL!=p->pNext)
	{
		p=p->pNext;
	}
	PNODE pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (NULL == pNew)
	{
		printf("動態分配內存失敗!\n");
		exit(-1);
	}
	pNew->data=val;
	p->pNext=pNew;
	pNew->pNext=NULL;	
}

bool replase_list(PNODE pHead,int pos,int val)
{
	int i=0;
	PNODE p=pHead;
	while(p->pNext!=NULL&&i<pos)
	{
		p=p->pNext;
		i++;
	}
	if(i>pos||NULL==p->pNext)
		return false;
	p->data=val;
	return true;
}