最近在學習數據結構,遇到以下問題:
假設集合A = (c, b, e, g, f, d),B = (a, b, n, f),利用一般線性鏈表實現集合運算(A-B)∪(B-A)。
分析:
上面的問題只要是考察怎樣應用鏈表,熟悉鏈表的操作,對鏈表有更加理性的認識。題目理解:題目的意思是將A和B中相同的元素刪除,不同的元素插入的到A中,或者另外創建一個鏈表來存儲。知道題目要求之后下面來提供實現思路:
思路:
1、根據鏈表的特點,實現它的基本功能(增、刪、改、查)。
2、在主函數中創建兩個鏈表來存儲集合A和B。
3、題目實現函數:通過使用指針來遍歷A和B如果發現相同元素則進行刪除,如果沒有相同元素則添加。
下面給出示例代碼:
/**
* @Author 明志
* @Detail 實現集合運算(A-B)∪(B-A)
* @DateTime 2019-11-02
* @Tools sublime text3 + gcc
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
typedef char ElemType; //聲明元素類型
//聲明單鏈表的存儲結構
typedef struct LNode
{
ElemType data;
struct LNode* next;
}LNode, *LinkList;
//初始化單鏈表
void InitList(LinkList* L) //注意:這里的L是二級指針
{
*L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //分配空間
if (!(*L))
{
printf("the allocation space error!");
exit(0);
}
(*L)->next = NULL;
}
//銷毀單鏈表
void DestroyList(LinkList *L)
{
LinkList q;
while (*L)
{
q = (*L)->next;
free(*L); //釋放頭結點
*L = q; //L指向原首元節點,實現頭結點
}
}
//將單鏈表重置為空表
void ClearList(LinkList L)
{
LinkList p = L->next; //p指向第一個結點
L->next = NULL; //頭結點指針域為空
DestroyList(&p); //銷毀p所指向的單鏈表
}
//判斷單鏈表是否為空表
int ListEmpty(LinkList L)
{
if (L->next) //非空
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
//返回L中的數據元素個數
int ListLength(LinkList L)
{
int i = 0;
LinkList p = L->next; //p指向第一個結點
while (p)
{
i++;
p = p->next; //p指向下一個結點
}
return i;
}
//獲取單鏈表中的第i個元素
int GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
int j = 1;
LinkList p = L->next; //p指向第一個結點
while (p && j < i)
{
j++; //計數器加一
p = p->next; //p指向下一個結點
}
if ((!p) || (j > i)) //結點不存在
{
return 0;
}
*e = p->data; //獲取第i個元素
return 1;
}
//返回L中第一個與e存在關系的元素的位置
int LocateElem(LinkList L, ElemType e, int(*compare)(ElemType, ElemType))
{
int i = 0;
LinkList p = L->next; //p指向第一個結點
while (p) //未到表尾
{
i++;
if (compare(p->data, e)) //找出數據元素
{
return i;
}
p = p->next; //p指向下一個結點
}
return 0; //滿足關系的數據元素不存在
}
//比較兩個元素是否相等
int ListCompare(ElemType e1, ElemType e2)
{
if (e1 == e2)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
//在帶頭結點的單鏈表L中第i個位置之前插入元素e
int ListInsert(LinkList L, int i, ElemType e)
{
int j = 0;
LinkList s, p = L; //p指向頭結點
while (p && j < i - 1) //尋找第i - 1個結點
{
j++;
p = p->next; //p指向下一個結點
}
if (!p || j > i - 1)
{
return -1; //插入失敗
}
s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //生成新節點,以下將其插入L中
s->data = e; //將e賦值給新節點
s->next = p->next; //新節點指向原第i個結點
p->next = s; //原第i-1個結點指向新節點
return 1; //成功插入
}
//在單鏈表中刪除第i個元素並且用e返回
int ListDelete(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
int j = 0;
LinkList q, p = L;
while (p->next && j < i - 1)
{
j++;
p = p->next; //p指向下一個結點
}
if (!p->next || j > i - 1) //刪除位置不合理
{
return -1;
}
q = p->next; //指向待刪除的結點
p->next = q->next; //
*e = q->data;
free(q);
return 1;
}
//打印函數
void Display(ElemType e)
{
printf("%c, ", e);
}
//將元素輸出
void ListTraverse(LinkList L, void(*visit)(ElemType))
{
LinkList p = L->next;
while (p)
{
visit(p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
}
//求和函數
void ListAdd(LinkList &list1, LinkList &list2)
{
ElemType e; //用來暫時存放元素
LinkList p1 = list1->next; //首先將指針賦值給變量p1和p2,使用指針來遍歷鏈表
LinkList p2 = list2->next;
while (p1)
{
while (p2)
{
int pos = LocateElem(list1, p2->data, ListCompare); //尋找元素的位置
if (pos) //如果元素存在,則將元素刪除
{
ListDelete(list1, pos, &e); //刪除元素
}
else
{
ListInsert(list1, 1, p2->data); //插入元素
}
p2 = p2->next; //移動指針,遍歷鏈表
}
p1 = p1->next; //移動指針,遍歷鏈表
}
}
int main(void)
{
char A[] = {'c', 'b', 'e', 'g', 'f', 'd'}; //初始化插入元素
char B[] = {'a', 'b', 'n', 'f'};
LinkList list1; //用鏈表來保存數據
LinkList list2;
InitList(&list1); //初始化鏈表
InitList(&list2);
//初始化鏈表
for (int i = 0; i < 6; i++)
{
ListInsert(list1, i + 1, A[i]); //將鏈表初始化
}
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
ListInsert(list2, i + 1, B[i]); //將鏈表初始化
}
ListTraverse(list1, Display); //顯示鏈表當前狀態
ListTraverse(list2, Display);
ListAdd(list1, list2);
//輸出鏈表的結果
ListTraverse(list1, Display); //顯示結果
ClearList(list1);
ClearList(list2);
system("pause"); //讓程序等待
return 0;
}
測試結果:
注:
上面程序在遍歷鏈表查找相同元素時,效率還不是很高,如果你有更好的想法歡迎給我留言。