1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 4 #define OK 1 5 #define ERR 2 6 #define TRUE 1 7 #define FALSE 0 8 9 typedef int status; //定义函数返回的状态，OK & ERR 10 typedef char datatype; //定义线性表中每个结点的数据类型，这里暂定为字符型 11 12 typedef struct LinkList_anon{ 13 datatype data; //数据区 14 struct LinkList_anon * next; //指针区 15 } LinkList; 16 17 /* 函数原型，线性表的基本操作 */ 18 LinkList *createLinkList(datatype first_node_value); 19 status isEmpty(LinkList *L); 20 void clear(LinkList **L); 21 int getLength(LinkList *L); 22 int locateNode(LinkList *L,datatype node_to_locate); 23 datatype getNode(LinkList *L, int index); 24 status insert(LinkList **L, int index, datatype node_to_insert); 25 status delete(LinkList **L, int index); 26 void showList(LinkList *L); 27 28 int main(){ 29 /* 测试 */ 30 LinkList *root; //指向线性表 31 root=createLinkList('A'); //创建一个线性表 32 printf("Length = %d\n",getLength(root)); //打印线性表的当前长度 33 printf("isEmpty = %d\n",isEmpty(root)); //打印线性表是否为空 34 insert(&root,0,'B'); //头插法插入2个结点 35 insert(&root,0,'C'); 36 printf("Length = %d\n",getLength(root)); 37 printf("isEmpty = %d\n",isEmpty(root)); 38 showList(root); 39 putchar('\n'); 40 insert(&root,getLength(root),'D'); //尾插法插入2个结点 41 insert(&root,getLength(root),'E'); //尾插法插入2个结点 42 printf("Length = %d\n",getLength(root)); 43 printf("isEmpty = %d\n",isEmpty(root)); 44 showList(root); 45 putchar('\n'); 46 insert(&root,1,'F'); //在index=1（第2个结点）插入新结点 47 insert(&root,2,'G'); //在index=2（第3个结点）插入新节点 48 insert(&root,2,'H'); //在index=2（第3个结点）插入新节点 49 printf("Length = %d\n",getLength(root)); 50 printf("isEmpty = %d\n",isEmpty(root)); 51 showList(root); //打印线性表 52 putchar('\n'); 53 delete(&root,0); //删除头结点 54 showList(root); 55 putchar('\n'); 56 delete(&root,getLength(root)-1); //删除尾结点 57 showList(root); 58 putchar('\n'); 59 delete(&root,3); //删除index=3（第4个）结点 60 showList(root); 61 putchar('\n'); 62 printf("Locate = %d\n",locateNode(root,'A')); //打印查找到的结点的位置 63 printf("getNode = %c\n",getNode(root,1)); //打印下标是1的结点的值 64 clear(&root); //清空线性表 65 printf("isEmpty = %d",isEmpty(root)); 66 67 return 0; 68 } 69 70 LinkList *createLinkList(datatype first_node_value){ 71 LinkList *tmp; 72 tmp=malloc(sizeof(LinkList));//void*类型指针能自动转为其他类型的指针 73 tmp->data=first_node_value; //初始化头指针的数据区 74 tmp->next=NULL; //初始化头结点的指针区 75 return tmp; 76 } 77 status isEmpty(LinkList *L){ 78 if (L==NULL) 79 return TRUE; //链表为空返回TRUE 80 else 81 return FALSE; //链表不为空返回FALSE 82 } 83 void clear(LinkList **L){ 84 if (isEmpty(*L)==FALSE){ 85 //不为空时才执行删除 86 LinkList * p,* q; //p始终指向当前要被删除的结点，而q始终指向要被删除的结点的下一个 87 p=*L; //将p指向线性表的头结点 88 while (p!=NULL){ 89 //p不是NULL就继续循环 90 q=p->next; //q始终指向下一个结点 91 free(p); //释放p所指的结点 92 p=q; //交换 93 } 94 *L=NULL; //将指向线性表的指针设为NULL 95 } 96 } 97 int getLength(LinkList *L){ 98 int i=0; 99 LinkList * p=L; 100 if (isEmpty(L)==TRUE) return 0; 101 while (p){ 102 i++; 103 p=p->next; 104 } 105 return i; 106 } 107 int locateNode(LinkList *L, datatype node_to_locate){ 108 //返回找到的结点的index 109 //node_to_locate应当是能唯一标识一个结点的数据，否则只返回匹配的第一个结点 110 int i; 111 int total=getLength(L); 112 LinkList * p=L; 113 for (i=0; i<total; i++){ 114 if (p->data==node_to_locate) 115 return i; 116 else 117 p=p->next; 118 } 119 return -1; //未找到任何匹配 120 } 121 datatype getNode(LinkList *L, int index){ 122 //index表示线性表中第N个结点，头结点的index是0 123 int i=0; //计数器 124 LinkList * p=L; //临时结点，用于遍历 125 if (isEmpty(L)==TRUE) return (datatype)ERR; //线性表为空 126 while (p!=NULL && i<index){ 127 //p不是NULL且i还没等于index时，循环继续 128 p=p->next; 129 i++; 130 } 131 return p->data; 132 } 133 status insert(LinkList **L, int index, datatype node_to_insert){ 134 //node_to_insert表示想要插入的结点 135 //当列表为空时，只有index=0才能插入 136 //当index=0时，即头插，会修改传入的指针，将其指向新的头结点 137 //当index=getLength(root)时，即尾插 138 int k; 139 LinkList * p; 140 LinkList * tmp=malloc(sizeof(LinkList)); 141 if (index<0) return ERR; //index不在有效范围 142 if (index==0){ 143 //头插 144 tmp->next=*L; //将新结点的指针区指向链表的头结点，随之，新节点变成链表的头结点 145 tmp->data=node_to_insert; //数据区 146 *L=tmp; //将原来指向头结点的指针修改为现在的新头结点 147 return OK; 148 } 149 if (index>getLength(*L)-1){ 150 //尾插 151 tmp->next=NULL; //因为是尾插，此结点是链表的最后一个结点，所以指针区为NULL 152 tmp->data=node_to_insert; //数据区 153 p=*L; //变量p用于遍历 154 while (p){ 155 //寻找当前线性表的最后一个结点，用于将新结点附在它的后面 156 if (p->next==NULL) 157 //找到了当前链表的最后一个 158 break; 159 p=p->next; //继续下一个结点 160 } 161 p->next=tmp; //将原来线性表的最后一个结点指向新的尾结点 162 return OK; 163 } 164 //不是头插也不是尾插 165 k=0; 166 p=*L; 167 for (k=0; k<index-1; k++){ 168 //遍历到第index个结点的前一个结点，头结点的index等于0 169 //利用index的前一个结点的next就可以知道第index个结点 170 p=p->next; 171 } 172 tmp->next=p->next; //把tmp接到index前面 173 p->next=tmp; //再把tmp接到index前一个结点的后面 174 tmp->data=node_to_insert; //数据区 175 return OK; 176 } 177 status delete(LinkList **L, int index){ 178 //当index=0时，即头删 179 //当index=getLength(root)-1时，即尾删 180 int k; 181 LinkList * p,* q; 182 if (index<0) return ERR; //index不在有效范围 183 if (index==0){ 184 //头删 185 p=(*L)->next; //先将原来的头结点的下一个结点的指针保存起来 186 free(*L); //释放原来的头结点 187 *L=p; //将原来指向头结点的指针修改为现在的新头结点 188 return OK; 189 } 190 if (index>getLength(*L)-2){ 191 //尾删 192 p=*L; //变量p用于遍历 193 while (p){ 194 //寻找当前线性表的最后一个结点的前一个结点，将这个结点的后一个结点（即最后一个结点）删除 195 if (p->next->next==NULL) 196 //找到 197 break; 198 p=p->next; //继续下一个结点 199 } 200 free(p->next); //将原来线性表的最后一个结点删除 201 p->next=NULL; //将原来的倒数第二个结点变成尾结点 202 return OK; 203 } 204 //不是头插也不是尾插 205 p=*L; 206 for (k=0; k<index-1; k++){ 207 //遍历到第index个结点的前一个结点，头结点的index等于0 208 //利用index的前一个结点的next就可以知道第index个结点 209 p=p->next; 210 } 211 q=p->next; 212 p->next=p->next->next; //将index前一个结点和后一个结点相连 213 free(q); //删除index的结点 214 return OK; 215 } 216 void showList(LinkList *L){ 217 int i; 218 int total=getLength(L); 219 LinkList * p=L; 220 for (i=0; i<total; i++){ 221 printf("%c\t",p->data); p=p->next; 222 } 223 } 224 225 /* 226 链式存储结构的线性表的优缺点：（注意，上述实现的链式线性表叫做单链表） 227 优点： 228 1.插入和删除的时间复杂度是0(1) 229 2.存储空间不受预设限制 230 缺点： 231 1.寻找某个结点需要进行遍历操作 232 另外， 233 把单链表的尾结点的指针区指向头结点，便成为循环链表； 234 把单链表的每个结点再增加一个指针区，新加的指针区指向前一个结点，便成为双向链表 235 */ 236 /* 环境: Code::Blocks with GCC 5.1 */
运行截图：
