线性表的链式表示和实现

 

 和顺序表相比，链表存储结构在实现插入、删除的操作时，不需要移动大量数据元素

(但不容易实现随机存取线性表的第i 个数据元素的操作)。所以，链表适用于经常需要进

行插入和删除操作的线性表，如飞机航班的乘客表等。

// c2-2.h 线性表的单链表存储结构(见图2.6)
struct LNode
{
ElemType data;
LNode *next;
};
typedef LNode *LinkList; // 另一种定义LinkList的方法

/*
图2
7 是根据c2-2.h 定义的带
有头结点且具有两个结点的线性链表
的结构。bo2-2.cpp 是这种带有头结点
的线性链表基本操作。
*/

// bo2-2.cpp 带有头结点的单链表(存储结构由c2-2.h定义)的基本操作(12个),包括算法2.8,2.9,2.10
void InitList(LinkList &L)
{ // 操作结果：构造一个空的线性表L(见图2.8)
L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 产生头结点，并使L指向此头结点
if(!L) // 存储分配失败
exit(OVERFLOW);
L->next=NULL; // 指针域为空
}
void DestroyList(LinkList &L)
{ // 初始条件：线性表L已存在。操作结果：销毁线性表L(见图2.9)
LinkList q;
while(L)
{
q=L->next;
free(L);
L=q;
}
}
void ClearList(LinkList L) // 不改变L
{ // 初始条件：线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表(见图2.8)
LinkList p,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
}
Status ListEmpty(LinkList L)
{ // 初始条件：线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE；否则返回FALSE
if(L->next) // 非空
return FALSE;
else
return TRUE;
}
int ListLength(LinkList L)
{ // 初始条件：线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素的个数
int i=0;
LinkList p=L->next; // p指向第一个结点
while(p) // 没到表尾
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e) // 算法2.8
{ // L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK；否则返回ERROR
int j=1; // j为计数器
LinkList p=L->next; // p指向第一个结点
while(p&&j<i) // 顺指针向后查找，直到p指向第i个元素或p为空
{
p=p->next;
j++;
}
if(!p||j>i) // 第i个元素不存在
return ERROR;
e=p->data; // 取第i个元素
return OK;
}
int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{ // 初始条件: 线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数(满足为1，否则为0)
// 操作结果: 返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。
// 若这样的数据元素不存在，则返回值为0
int i=0;
LinkList p=L->next;
while(p)
{
i++;
if(compare(p->data,e)) // 找到这样的数据元素
return i;
p=p->next;
}
return 0;
}
Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &pre_e)
{ // 初始条件: 线性表L已存在
// 操作结果: 若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱，
// 返回OK；否则操作失败，pre_e无定义，返回INFEASIBLE
LinkList q,p=L->next; // p指向第一个结点
while(p->next) // p所指结点有后继
{
q=p->next; // q为p的后继
if(q->data==cur_e)
{
pre_e=p->data;
return OK;
}
p=q; // p向后移
}
return INFEASIBLE;
}
Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e)
{ // 初始条件：线性表L已存在
	// 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继，
// 返回OK;否则操作失败，next_e无定义，返回INFEASIBLE
LinkList p=L->next; // p指向第一个结点
while(p->next) // p所指结点有后继
{
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。不改变L
{ // 在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e(见图2.10)
int j=0;
LinkList p=L,s;
while(p&&j<i-1) // 寻找第i-1个结点
{
p=p->next;
j++;
}
if(!p||j>i-1) // i小于1或者大于表长
return ERROR;
s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 生成新结点
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。不改变L
{ // 在带头结点的单链线性表L中，删除第i个元素，并由e返回其值(见图2.11)
int j=0;
LinkList p=L,q;
while(p->next&&j<i-1) // 寻找第i个结点，并令p指向其前驱
{
p=p->next;
j++;
}
if(!p->next||j>i-1) // 删除位置不合理
return ERROR;
q=p->next; // 删除并释放结点
p->next=q->next;
e=q->data;
free(q);
return OK;
}

void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType))
// vi的形参类型为ElemType，与bo2-1.cpp中相应函数的形参类型ElemType&不同
{ // 初始条件：线性表L已存在。操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi()
LinkList p=L->next;
while(p)
{
vi(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}

以下是运行结果代码：

/*
在L的表头依次插入1～5后：L=5 4 3 2 1
L是否空：i=0(1:是0:否)
清空L后：L=
L是否空：i=1(1:是0:否)
在L的表尾依次插入1～10后：L=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
第5个元素的值为5
没有值为0的元素
第1个元素的值为1
元素1无前驱
元素2的前驱为1
元素9的后继为10
元素10无后继
删除第11个元素失败
删除第10个元素成功，其值为10
依次输出L的元素：1 2 3 4 5 6 7 8 9
销毁L后：L=0
Press any key to continue

*/

以下是附图：