0x00数据结构——C语言实现（单链表）

0x00数据结构——C语言实现（单链表）

/*filename:singly_linked_list.h*/
/*
 单链表(singly linked list)是一种最简单的链表表示，也叫做线性链表。
 用它来表示线性表时，用指针表示结点间的逻辑关系。
 
 Functions:
 （在链表中增加附加头结点的版本）
    创建一个空线性表
    将链表置为空表
    计算表长度
    返回附加头结点的地址
    搜索函数：找x在表中的位置，返回表项位置
    定位函数：返回第i个表项在表中的位置
    取第i个表项的值
    用x修改第i个表项的内容
    插入x在表中第i个表项之后，函数返回成功标志
    删除表中第i个表项，通过x返回删除表项的值，函数返回成功标志
    判断表空，空返回真，否则返回假
    判断表满：满返回真，否则返回假
    输出
    对当前的表排序
*/
 
#ifndef SINGLY_LINKED_LIST
#define SINGLY_LINKED_LIST
 
//假定每个表项的类型为T
typedef int T;
#define MAXLEN 100
typedef enum {
    false = 0,
    true
} BOOL;
 
//单链表结点的数据结构。
struct node;
typedef struct node node;
typedef struct node *to_node;
typedef to_node link_list;
typedef to_node pos;
 
//创建一个空单链表
link_list create_list(void);
 
//将链表置为空表
BOOL set_empty(link_list l);
 
//计算表长度
int calc_length(link_list l);
 
//返回附加头结点的地址
link_list head_addr(link_list l);
 
//搜索函数：找x在表中的位置，返回表项位置
pos search(link_list l, T x);
 
//定位函数：返回第i个表项在表中的位置
pos locate(link_list l, int i);
 
//取第i个表项的值
T get_val(link_list l, int i);
 
//用x修改第i个表项的内容
BOOL change_val(link_list l, int i, const T x);
 
//插入x在表中第i个表项之后，函数返回成功标志
BOOL insert_val(link_list l, int i, const T x);
 
//删除表中第i个表项，通过x返回删除表项的值，函数返回成功标志
BOOL delete_val(link_list l, int i, T *x);
 
//判断表空，空返回真，否则返回假
BOOL isempty(link_list l);
 
//输出
void output(link_list l);
 
//对当前的表排序
BOOL sort(link_list l);
 
#endif

/*filename:singly_linked_list.c*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "singly_linked_list.h"
 
 
/*
单链表结点的数据结构
*/
struct node{
    T val;
    struct node *next;
};
/*
struct node;
typedef struct node *to_node;
typedef to_node link_list;
typedef to_node pos;
*/
 
//创建一个空单链表
link_list create_list(void)
{
    link_list l = (link_list)malloc(sizeof(node));
    l->next = NULL;
    l->val = 0;
    return l;
}
//该单链表带头节点，头节点的val域存储链表的长度
 
//将链表置为空表
BOOL set_empty(link_list l)
{
    pos tmp = l->next, ttemp;
    while(tmp!=NULL){
        ttemp = tmp->next;
        free(tmp);
        tmp = ttemp;
        }
    l->next = NULL;
    l->val = 0;
    return true;
}
 
//计算表长度
int calc_length(link_list l)
{
    return l->val;
}
 
//返回附加头结点的地址
link_list head_addr(link_list l)
{
    return l;
}
 
//搜索函数：找x在表中的位置，返回表项位置
pos search(link_list l, T x)
{
    int i = 1;
    pos tmp;
    tmp = l->next;
    while(tmp != NULL && tmp->val != x && i<=l->val){
        tmp = tmp->next;
        i++;
    }
    if(i>l->val) return NULL;
    else return tmp;
}
 
//定位函数：返回第i个表项在表中的位置
pos locate(link_list l, int i)
{
    if(i<=l->val && i>0){
        pos tmp;
        tmp = l;
        while(--i>=0 && tmp!=NULL){
            tmp = tmp->next;
        }
        return tmp;
    } else {
        printf("can not access the %d'th element\n", i);
        return NULL;
    }
}
 
//取第i个表项的值
T get_val(link_list l, int i)
{
    if(i<=l->val && i>0){
        pos tmp;
        tmp = l;
        while(--i>=0 && tmp!=NULL){
            tmp = tmp->next;
        }
        return tmp->val;
    } else {
        printf("can not access the %d'th element\n", i);
        return -1;
    }
}
 
//用x修改第i个表项的内容
BOOL change_val(link_list l, int i, const T x)
{
    if(i<=l->val && i>0){
        pos tmp;
        tmp = l;
        while(--i>=0 && tmp!=NULL){
            tmp = tmp->next;
        }
        tmp->val = x;
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}
 
//插入x在表中第i个表项之后，函数返回成功标志
BOOL insert_val(link_list l, int i, const T x)
{
    if(i<=l->val && i>=0){
        pos tmp;
        tmp = l;
        while(--i>=0 && tmp!=NULL){
            tmp = tmp->next;
        }
        pos t = (pos)malloc(sizeof(node));
        t->next = tmp->next;
        t->val = x;
        tmp->next = t;
        l->val++;
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}
 
//删除表中第i个表项，通过x返回删除表项的值，函数返回成功标志
BOOL delete_val(link_list l, int i, T *x)
{
    if(i<=l->val && i>0){
        i--;
        pos tmp;
        tmp = l;
        while(--i>=0 && tmp!=NULL){
            tmp = tmp->next;
        }
        *x = (tmp->next)->val;
        tmp->next = (tmp->next)->next;
        l->val--;
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}
 
//判断表空，空返回真，否则返回假
BOOL isempty(const link_list l)
{
    return (l->val == 0 ? true:false);
}
 
//输出
void output(const link_list l)
{
    pos tmp = NULL;
    int i = 1;
    tmp = l->next;
    while(tmp!=NULL){
        printf("the %dth element is %d\n", i++, tmp->val);
        tmp = tmp->next;
    }
}
 
//对当前的表排序
BOOL sort(const link_list l)
{
    if(l->val < 2)
        return true;
    //冒泡排序
    pos tmp, tmp1, tmp2;
    int i;
    tmp = l->next;
    while(tmp->next != NULL) {
 
        tmp1 = l->next;
        tmp2 = tmp1->next;
        while(tmp2 != NULL) {
            if(tmp1->val > tmp2->val) {
                i = tmp1->val;
                tmp1->val = tmp2->val;
                tmp2->val = i;
            }
            tmp1 = tmp1->next;
            tmp2 = tmp2->next;
        }
 
        tmp = tmp->next;
    }
    return true;
 
    //快速排序
 
    //归并排序
 
}