《数据结构-C语言》单链表
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单链表
结构定义
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1
#define YES 1
#define NO 0
typedef int ElemType;
typedef int Status;
#pragma warning(disable:4996)
/*
单链表的存储结构定义
*/
typedef struct Node
{
ElemType data; // 数据域
struct Node* next; // 指针域
}LinkNode, * LinkList;
// *LinkList为LinkNode类型的指针
// 定义指向结点的指针： LinkNode *p 等价于 LinkList p
初始化
/*
初始化(构造一个带头结点空表)
*/
Status InitList(LinkList* L)
{
*L = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
(*L)->next = NULL;
return OK;
}
建立
前插法
/*
单链表的建立（前插法）
*/
void CreateList_Head(LinkList L, int n)
{
ElemType e;
for (int i = 0; i < n; i++) {
LinkNode* p = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); // 生成新结点
scanf("%d", &e);
p->data = e; // 输入元素值
p->next = L->next;
L->next = p; // 插入到表头
}
}
尾插法
/*
单链表的建立（尾插法）
*/
void CreateList_Rear(LinkList L, int n)
{
ElemType e;
LinkList r = L; // 尾指针r指向头结点
for (int i = 0; i < n; i++) {
LinkNode* p = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); // 生成新结点
scanf("%d", &e); // 输入元素值
p->data = e;
p->next = NULL;
r->next = p; // 插入到表尾
r = p; // r指向新的尾结点
}
}
清空
/*
清空，将L重置为空表
*/
Status ClearList(LinkList L)
{
LinkNode* p;
LinkNode* q;
p = L->next; // p指向第一个结点
while (p) // 没到表尾
{
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
L->next = NULL; // 头结点指针域为空
return OK;
}
求表长
/*
求表长，返回L中数据元素个数
*/
int GetListLength(LinkList L)
{
LinkNode* p = L->next; // p指向第一个结点
int len = 0;
// 遍历单链表,统计结点数
while (p) {
len++;
p = p->next;
}
return len;
}
判断是否为空表
/*
判断表是否为空
*/
Status IsListEmpty(LinkList L)
{
// 若L为空表，则返回YES，否则返回NO
if (L->next) // 非空
return NO;
else
return YES;
}
取值
/*
取值（根据位置i获取相应位置数据元素的内容，0<i<=len）
*/
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType* e)
{
LinkNode* p = L->next;
int j = 1; // 初始化
// 向后扫描，直到p指向第i个元素或p为空
while (p && j < i) {
p = p->next;
j++;
}
if (!p || j > i) {
return ERROR; // 第i个元素不存在
}
(*e) = p->data; // 若存在，取第i个元素
return OK;
}
查找
获取数据所在位置
/*
查找（根据指定数据，获取数据所在位置）
*/
LinkNode* LocateELem(LinkList L, ElemType e)
{
// 返回L中值为e的数据元素的地址，查找失败返回NULL
LinkNode* p = L->next;
while (p && p->data != e) {
p = p->next;
}
return p;
}
获取数据所在位序
/*
查找（根据指定元素，返回指定元素位序，0<序号<=len）
*/
int SearchElem(LinkList L, ElemType e)
{
// 返回L中值为e的数据元素的位置序号，查找失败返回0
LinkNode* p = L->next;
int j = 1;
while (p && p->data != e)
{
p = p->next; j++;
}
if (p) {
return j;
}
else {
return 0;
}
}
插入
/*
插入，将元素插入到指定位序（插在第 i 个结点之前，0<i<=len+1）
*/
Status InsertElem(LinkList L, int i, ElemType e)
{
LinkList p = L;
int j = 0;
// 寻找第i-1个结点
while (p && j < i - 1) {
p = p->next;
j++;
}
if (!p || j > i - 1) {
return ERROR; // i大于表长 + 1或者小于1
}
LinkNode* s = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); //生成新结点s
s->data = e; // 将结点s的数据域置为e
s->next = p->next; // 将结点s插入L中
p->next = s;
return OK;
}
删除
/*
删除（删除第 i 个结点）
*/
Status DeleteElem(LinkList L, int i, ElemType* e)
{
LinkList p = L;
int j = 0;
// 寻找第i个结点，并令p指向其前驱
while (p->next && j < i - 1) {
p = p->next;
j++;
}
if (!(p->next) || j > i - 1) {
return ERROR; // 删除位置不合理
}
LinkNode* q = p->next; // 临时保存被删结点的地址以备释放
p->next = q->next; // 改变删除结点前驱结点的指针域
(*e) = q->data; // 保存删除结点的数据域
free(q); // 释放删除结点的空间
return OK;
}
销毁
/*
销毁
*/
Status DestroyList(LinkList L)
{
LinkList p;
while (L)
{
p = L;
L = L->next;
free(p);
}
return OK;
}
遍历打印
/*
遍历打印链表
*/
void PrintLinkList(LinkList L)
{
LinkNode* p = L->next;
while (p)
{
printf("%d", p->data);
p = p->next;
if (p) {
printf(" ");
}
}
}
测试
int main() {
// 测试数据：1 32 80 60 44 7 9 10
LinkList L;
Status a1 = InitList(&L);
printf("初始化：\na1 = %d\n", a1);
printf("\n头插法：");
CreateList_Head(L, 8);
printf("链表打印：");
PrintLinkList(L);
Status a2 = ClearList(L);
printf("\n\n清空链表：a2 = %d\n", a2);
printf("链表打印：");
PrintLinkList(L);
printf("\n\n尾插法：");
CreateList_Rear(L, 8);
printf("链表打印：");
PrintLinkList(L);
printf("\n\n求表长：");
int len1 = GetListLength(L);
printf("\nlen1 = %d\n", len1);
printf("\n判断是否为空：\n");
Status a3 = IsListEmpty(L);
printf("a3 = %d\n", a3);
printf("\n取值：\n");
ElemType e1;
Status a4 = GetElem(L, 9, &e1);
printf("a4 = %d, e1 = %d\n", a4, e1);
a4 = GetElem(L, 1, &e1);
printf("a4 = %d, e1 = %d\n", a4, e1);
a4 = GetElem(L, 3, &e1);
printf("a4 = %d, e1 = %d\n", a4, e1);
a4 = GetElem(L, 8, &e1);
printf("a4 = %d, e1 = %d\n", a4, e1);
printf("\n查询元素地址：\n");
ElemType e2 = 1;
LinkNode* p1 = LocateELem(L, e2);
printf("p1 = %p, p1->data = %d\n", p1, p1->data);
ElemType e3 = 6;
LinkNode* p2 = LocateELem(L, e3);
printf("p2 = %p\n", p2);
ElemType e4 = 10;
LinkNode* p3 = LocateELem(L, e4);
printf("p3 = %p, p3->data = %d\n", p3, p3->data);
printf("\n查询元素序号：\n");
int a5 = SearchElem(L, e2);
printf("a5 = %d\n", a5);
int a6 = SearchElem(L, e3);
printf("a6 = %d\n", a6);
int a7 = SearchElem(L, e4);
printf("a7 = %d\n", a7);
printf("\n插入元素：\n");
Status a8 = InsertElem(L, 9, 99);
printf("a8 = %d\n", a8);
printf("链表打印：");
PrintLinkList(L);
a8 = InsertElem(L, 1, 11);
printf("\na8 = %d\n", a8);
printf("链表打印：");
PrintLinkList(L);
printf("\n\n删除元素：\n");
ElemType e5;
Status a9 = DeleteElem(L, 3, &e5);
printf("链表打印：");
PrintLinkList(L);
printf("\n\n销毁链表：");
Status a10 = DestroyList(L);
printf("\n%p", L);
printf("\n%p", L->next);
return 0;
}
测试结果：
