線性表的單鏈表表示和實現

 /* c2-2.h 線性表的單鏈表存儲結構 */
 struct LNode
 {
   ElemType data;
   struct LNode *next;
 };
 typedef struct LNode *LinkList; /* 另一種定義LinkList的方法 */

 

 /* bo2-2.c 單鏈表線性表(存儲結構由c2-2.h定義)的基本操作(12個) */
 Status InitList(LinkList *L)
 { /* 操作結果：構造一個空的線性表L */
   *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 產生頭結點,並使L指向此頭結點 */
   if(!*L) /* 存儲分配失敗 */
     exit(OVERFLOW);
   (*L)->next=NULL; /* 指針域爲空 */
   return OK;
 }

 Status DestroyList(LinkList *L)
 { /* 初始條件：線性表L已存在。操作結果：銷燬線性表L */
   LinkList q;
   while(*L)
   {
     q=(*L)->next;
     free(*L);
     *L=q;
   }
   return OK;
 }

 Status ClearList(LinkList L) /* 不改變L */
 { /* 初始條件：線性表L已存在。操作結果：將L重置爲空表 */
   LinkList p,q;
   p=L->next; /* p指向第一個結點 */
   while(p) /* 沒到表尾 */
   {
     q=p->next;
     free(p);
     p=q;
   }
   L->next=NULL; /* 頭結點指針域爲空 */
   return OK;
 }

 Status ListEmpty(LinkList L)
 { /* 初始條件：線性表L已存在。操作結果：若L爲空表，則返回TRUE，否則返回FALSE */
   if(L->next) /* 非空 */
     return FALSE;
   else
     return TRUE;
 }

 int ListLength(LinkList L)
 { /* 初始條件：線性表L已存在。操作結果：返回L中數據元素個數 */
   int i=0;
   LinkList p=L->next; /* p指向第一個結點 */
   while(p) /* 沒到表尾 */
   {
     i++;
     p=p->next;
   }
   return i;
 }

 Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.8 */
 { /* L爲帶頭結點的單鏈表的頭指針。當第i個元素存在時,其值賦給e並返回OK,否則返回ERROR */
   int j=1; /* j爲計數器 */
   LinkList p=L->next; /* p指向第一個結點 */
   while(p&&j<i) /* 順指針向後查找,直到p指向第i個元素或p爲空 */
   {
     p=p->next;
     j++;
   }
   if(!p||j>i) /* 第i個元素不存在 */
     return ERROR;
   *e=p->data; /* 取第i個元素 */
   return OK;
 }

 int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
 { /* 初始條件: 線性表L已存在,compare()是數據元素判定函數(滿足爲1,否則爲0) */
   /* 操作結果: 返回L中第1個與e滿足關係compare()的數據元素的位序。 */
   /*           若這樣的數據元素不存在,則返回值爲0 */
   int i=0;
   LinkList p=L->next;
   while(p)
   {
     i++;
     if(compare(p->data,e)) /* 找到這樣的數據元素 */
       return i;
     p=p->next;
   }
   return 0;
 }

 Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
 { /* 初始條件: 線性表L已存在 */
   /* 操作結果: 若cur_e是L的數據元素,且不是第一個,則用pre_e返回它的前驅, */
   /*           返回OK;否則操作失敗,pre_e無定義,返回INFEASIBLE */
   LinkList q,p=L->next; /* p指向第一個結點 */
   while(p->next) /* p所指結點有後繼 */
   {
     q=p->next; /* q爲p的後繼 */
     if(q->data==cur_e)
     {
       *pre_e=p->data;
       return OK;
     }
     p=q; /* p向後移 */
   }
   return INFEASIBLE;
 }

 Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
 { /* 初始條件：線性表L已存在 */
   /* 操作結果：若cur_e是L的數據元素，且不是最後一個，則用next_e返回它的後繼， */
   /*           返回OK;否則操作失敗，next_e無定義，返回INFEASIBLE */
   LinkList p=L->next; /* p指向第一個結點 */
   while(p->next) /* p所指結點有後繼 */
   {
     if(p->data==cur_e)
     {
       *next_e=p->next->data;
       return OK;
     }
     p=p->next;
   }
   return INFEASIBLE;
 }

 Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e) /* 算法2.9。不改變L */
 { /* 在帶頭結點的單鏈線性表L中第i個位置之前插入元素e */
   int j=0;
   LinkList p=L,s;
   while(p&&j<i-1) /* 尋找第i-1個結點 */
   {
     p=p->next;
     j++;
   }
   if(!p||j>i-1) /* i小於1或者大於表長 */
     return ERROR;
   s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新結點 */
   s->data=e; /* 插入L中 */
   s->next=p->next;
   p->next=s;
   return OK;
 }

 Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.10。不改變L */
 { /* 在帶頭結點的單鏈線性表L中，刪除第i個元素,並由e返回其值 */
   int j=0;
   LinkList p=L,q;
   while(p->next&&j<i-1) /* 尋找第i個結點,並令p指向其前趨 */
   {
     p=p->next;
     j++;
   }
   if(!p->next||j>i-1) /* 刪除位置不合理 */
     return ERROR;
   q=p->next; /* 刪除並釋放結點 */
   p->next=q->next;
   *e=q->data;
   free(q);
   return OK;
 }

 Status ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType))
 /* vi的形參類型爲ElemType，與bo2-1.c中相應函數的形參類型ElemType&不同 */
 { /* 初始條件：線性表L已存在 */
   /* 操作結果:依次對L的每個數據元素調用函數vi()。一旦vi()失敗,則操作失敗 */
   LinkList p=L->next;
   while(p)
   {
     vi(p->data);
     p=p->next;
   }
   printf("\n");
   return OK;
 }

 

 /* algo2-5.c 實現算法2.11、2.12的程序 */
 #include"c1.h"
 typedef int ElemType;
 #include"c2-2.h"
 #include"bo2-2.c"

 void CreateList(LinkList *L,int n) /* 算法2.11 */
 { /* 逆位序(插在表頭)輸入n個元素的值，建立帶表頭結構的單鏈線性表L */
   int i;
   LinkList p;
   *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
   (*L)->next=NULL; /* 先建立一個帶頭結點的單鏈表 */
   printf("請輸入%d個數據\n",n);
   for(i=n;i>0;--i)
   {
     p=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新結點 */
     scanf("%d",&p->data); /* 輸入元素值 */
     p->next=(*L)->next; /* 插入到表頭 */
     (*L)->next=p;
   }
 }

 void CreateList2(LinkList *L,int n)
 { /* 正位序(插在表尾)輸入n個元素的值，建立帶表頭結構的單鏈線性表 */
   int i;
   LinkList p,q;
   *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成頭結點 */
   (*L)->next=NULL;
   q=*L;
   printf("請輸入%d個數據\n",n);
   for(i=1;i<=n;i++)
   {
     p=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
     scanf("%d",&p->data);
     q->next=p;
     q=q->next;
   }
   p->next=NULL;
 }

 void MergeList(LinkList La,LinkList *Lb,LinkList *Lc)/* 算法2.12 */
 { /* 已知單鏈線性表La和Lb的元素按值非遞減排列。 */
   /* 歸併La和Lb得到新的單鏈線性表Lc，Lc的元素也按值非遞減排列 */
   LinkList pa=La->next,pb=(*Lb)->next,pc;
   *Lc=pc=La; /* 用La的頭結點作爲Lc的頭結點 */
   while(pa&&pb)
     if(pa->data<=pb->data)
     {
       pc->next=pa;
       pc=pa;
       pa=pa->next;
     }
     else
     {
       pc->next=pb;
       pc=pb;
       pb=pb->next;
     }
   pc->next=pa?pa:pb; /* 插入剩餘段 */
   free(*Lb); /* 釋放Lb的頭結點 */
   Lb=NULL;
 }

 void visit(ElemType c) /* ListTraverse()調用的函數(類型要一致) */
 {
   printf("%d ",c);
 }

 void main()
 {
   int n=5;
   LinkList La,Lb,Lc;
   printf("按非遞減順序, ");
   CreateList2(&La,n); /* 正位序輸入n個元素的值 */
   printf("La="); /* 輸出鏈表La的內容 */
   ListTraverse(La,visit);
   printf("按非遞增順序, ");
   CreateList(&Lb,n); /* 逆位序輸入n個元素的值 */
   printf("Lb="); /* 輸出鏈表Lb的內容 */
   ListTraverse(Lb,visit);
   MergeList(La,&Lb,&Lc); /* 按非遞減順序歸併La和Lb,得到新表Lc */
   printf("Lc="); /* 輸出鏈表Lc的內容 */
   ListTraverse(Lc,visit);
 }