（2）数据结构——线性表（链表）实现

带头结点的单链表实现

LinkList.h

  1 /*********************************************************************
  2 *:
  3 *:            Author: dspeeding
  4 *:          Copyright (c) 2013, dspeeding
  5 *:
  6 *:        Created at: 2013.08.06
  7 *:     Last modified: 2013.08.06  
  8 *:             
  9 *:      Introduction: 线性表链式实现
 10 *：
 11 *:    注：ElemType类型 不能进行深拷贝，请留意
 12 *:  如使用 TraverseList 函数 则需要自己实现Visit函数
 13 *:    如使用 SortList 函数 则需要自己实现Compare函数
 14 *:    SortList 使用简单冒泡排序算法实现
 15 *:
 16 *:*********************************************************************/
 17 #include <stdio.h>
 18 #include <stdlib.h>
 19 #include <string.h>
 20 
 21 //定义数据类型为int型
 22 typedef int ElemType;
 23 
 24 
 25 typedef struct LNode{
 26     ElemType data;        //数据
 27     struct LNode *next;    //下一指针
 28 }LNode;
 29 
 30 typedef LNode* LinkList;
 31 typedef LinkList* PLinkList;
 32 
 33 //定义数据类型的打印函数
 34 typedef void (*Visit)(ElemType*);
 35 
 36 //定义数据类型的比较函数
 37 typedef int (*Compare)(ElemType*, ElemType*);
 38 
 39 /****************************************
 40  Purpose :     初始化线性表
 41  Input   :     L            -- 线性表指针
 42  Return  :     0            --OK
 43             -1            --FAIL
 44 *****************************************/
 45 int InitList(PLinkList L);
 46 
 47 
 48 /****************************************
 49  Purpose :     清空链表
 50  Input   :     L            -- 线性表指针
 51  Return  :     None
 52 *****************************************/
 53 void ClearList(PLinkList L);
 54 
 55 /****************************************
 56  Purpose :     线性表长度
 57  Input   :     L            -- 线性表指针
 58  Return  :     线性表长度   如果是-1，则表示出错
 59 *****************************************/
 60 int ListLength(PLinkList L);
 61 
 62 /****************************************
 63  Purpose :     取链表中第nPos个元素
 64  Input   :     L            -- 线性表指针
 65             nPos        -- 位置
 66             val            -- 要取到的元素
 67  Return  :     0            --OK
 68             -1            --FAIL
 69 *****************************************/
 70 int GetElem(PLinkList L, int nPos, ElemType *val);
 71 
 72 /****************************************
 73  Purpose :     在线性表中第nPos个位置插入新元素
 74  Input   :     L            -- 线性表指针
 75             nPos        -- 位置[1,ListLength(L)+1]
 76             val            -- 要插入的元素
 77  Return  :     0            --OK
 78             -1            --FAIL
 79 *****************************************/
 80 int InsertList(PLinkList L, int nPos, ElemType *val);
 81 
 82 /****************************************
 83  Purpose :     在线性表中第nPos个位置删除元素
 84  Input   :     L            -- 线性表指针
 85             nPos        -- 位置[1,ListLength(L)]
 86             val            -- 数据
 87  Return  :     0            --OK
 88             -1            --FAIL
 89 *****************************************/
 90 int DeleteList(PLinkList L, int nPos, ElemType *val);
 91 
 92 /****************************************
 93  Purpose :     返回线性表中第一个与e相等的数据元素的位序
 94  Input   :     L            -- 线性表指针
 95             val            -- 数据
 96             compare        -- 比较函数的函数指针
 97  Return  :     索引值，如果没有找到则返回-1
 98 *****************************************/
 99 int LocateElem(PLinkList L, ElemType *val, Compare compare);
100 
101 
102 /****************************************
103  Purpose :     遍历输出线性表中每个元素
104  Input   :     L            -- 线性表指针
105             visit        -- 遍历函数指针
106  Return  :     None
107 *****************************************/
108 void TraverseList(PLinkList L, Visit visit);
109 
110 /****************************************
111  Purpose :     更新第nPos个位置元素
112  Input   :     L            -- 线性表指针
113             nPos        -- 元素的位置  [1, ListLength[L]]
114             data        -- 要更新的元素
115  Return  :     0            --OK
116             -1            --FAIL
117 *****************************************/
118 int UpdateList(PLinkList L, int nPos, ElemType* val);
119 
120 
121 /****************************************
122  Purpose :     对线性表进行排序
123  Input   :     L            -- 线性表指针
124             compare        -- 比较函数
125  Return  :     0            --OK
126             -1            --FAIL
127 *****************************************/
128 int SortList(PLinkList L, Compare compare);
129 
130 /****************************************
131  Purpose :     对线性表进行逆置
132  Input   :     L            -- 线性表指针
133             compare        -- 比较函数
134  Return  :     0            --OK
135             -1            --FAIL
136 *****************************************/
137 int ReverseList(PLinkList L);

LinkList.c

  1 #include "LinkList.h"
  2 
  3 
  4 /****************************************
  5  Purpose :     初始化线性表
  6  Input   :     L            -- 线性表指针
  7  Return  :     0            --OK
  8             -1            --FAIL
  9 *****************************************/
 10 int InitList(PLinkList L)
 11 {
 12     //带头结点的单链表
 13     *L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
 14     if(!*L)
 15     {
 16         return -1;
 17     }
 18     (*L)->next = NULL;
 19     return 0;
 20 }
 21 
 22 /****************************************
 23  Purpose :     清空链表
 24  Input   :     L            -- 线性表指针
 25  Return  :     None
 26 *****************************************/
 27 void ClearList(PLinkList L)
 28 {
 29     LinkList p = *L;
 30     while((*L)->next)
 31     {
 32         p=p->next;
 33         free(*L);
 34         *L = p;
 35     }
 36     (*L)->next = NULL;
 37 }
 38 
 39 /****************************************
 40  Purpose :     线性表长度
 41  Input   :     L            -- 线性表指针
 42  Return  :     线性表长度   如果是-1，则表示出错
 43 *****************************************/
 44 int ListLength(PLinkList L)
 45 {
 46     LinkList p = NULL;
 47     int nLen = 0;
 48     if(*L == NULL)
 49     {
 50         return -1;
 51     }
 52     p = (*L)->next;
 53     while(p)
 54     {
 55         p = p->next;
 56         nLen++;
 57     }
 58     return nLen;
 59 }
 60 
 61 /****************************************
 62  Purpose :     取链表中第nPos个元素
 63  Input   :     L            -- 线性表指针
 64             nPos        -- 位置
 65             val            -- 要取到的元素
 66  Return  :     0            --OK
 67             -1            --FAIL
 68 *****************************************/
 69 int GetElem(PLinkList L, int nPos, ElemType *val)
 70 {
 71     LinkList p = *L;
 72     int i = 0;
 73     if(nPos > ListLength(L) || nPos < 0)
 74     {
 75         return -1;
 76     }
 77     while(i < nPos && p)
 78     {
 79         p = p->next;
 80         i++;
 81     }
 82     memcpy(val, &p->data, sizeof(ElemType));
 83     return 0;
 84 }
 85 
 86 /****************************************
 87  Purpose :     在线性表中第nPos个位置插入新元素
 88  Input   :     L            -- 线性表指针
 89             nPos        -- 位置  [1,ListLength(L)+1]
 90             val            -- 要插入的元素
 91  Return  :     0            --OK
 92             -1            --FAIL
 93 *****************************************/
 94 int InsertList(PLinkList L, int nPos, ElemType *val)
 95 {
 96     LinkList p = *L;
 97     LinkList q = NULL;
 98     int i = 0;
 99     int nLen = ListLength(L);
100     if(nPos < 1|| nPos > nLen+1)
101     {
102         return -1;
103     }
104     q = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
105     if(q == NULL)
106     {
107         return -1;
108     }
109     while(i < nPos - 1)
110     {
111         p = p->next;
112         i++;
113     }
114     
115     memcpy(&q->data, val, sizeof(ElemType));
116     q->next = p->next;
117     p->next = q;
118     return 0;
119 }
120 
121 /****************************************
122  Purpose :     在线性表中第nPos个位置删除元素
123  Input   :     L            -- 线性表指针
124             nPos        -- 位置[1,ListLength(L)]
125             val            -- 数据
126  Return  :     0            --OK
127             -1            --FAIL
128 *****************************************/
129 int DeleteList(PLinkList L, int nPos, ElemType *val)
130 {
131     LinkList p = *L;
132     LinkList q = NULL;
133     int i;
134     if(nPos < 1 || nPos > ListLength(L))
135     {
136         return -1;
137     }
138     while(i < nPos -1)
139     {
140         p = p->next;
141         i++;
142     }
143     q = p->next;
144     p->next = q->next;
145     memcpy(val, &q->data, sizeof(ElemType));
146     free(q);
147     q = NULL;
148     return 0;
149 }
150 
151 
152 /****************************************
153  Purpose :     返回线性表中第一个与e相等的数据元素的位序
154  Input   :     L            -- 线性表指针
155             val            -- 数据
156             compare        -- 比较函数的函数指针
157  Return  :     索引值，如果没有找到则返回-1
158 *****************************************/
159 int LocateElem(LinkList *L, ElemType *val, Compare compare)
160 {
161     LinkList p = NULL;
162     int i = 1;
163     if(*L == NULL)
164     {
165         return -1;
166     }
167     p = (*L)->next;
168     while(p && compare(val, &p->data) != 0)
169     {
170         p = p->next;
171         i++;
172     }
173     if(p == NULL)
174     {
175         return -1;
176     }
177     return i;
178 }
179 
180 
181 /****************************************
182  Purpose :     遍历输出线性表中每个元素
183  Input   :     L            -- 线性表指针
184             visit        -- 遍历函数指针
185  Return  :     None
186 *****************************************/
187 void TraverseList(PLinkList L, Visit visit)
188 {
189     LinkList p = NULL;
190     if(*L != NULL)
191     {
192         p = (*L)->next;
193         while(p != NULL)
194         {
195             visit(&p->data);
196             p = p->next;
197         }
198     }
199 }
200 
201 /****************************************
202  Purpose :     更新第nPos个位置元素
203  Input   :     L            -- 线性表指针
204             nPos        -- 元素的位置  [1, ListLength[L]]
205             data        -- 要更新的元素
206  Return  :     0            --OK
207             -1            --FAIL
208 *****************************************/
209 int UpdateList(PLinkList L, int nPos, ElemType* val)
210 {
211     int i = 0;
212     LinkList p = NULL;
213     if(nPos < 1 && nPos > ListLength(L))
214     {
215         return -1;
216     }
217     p = *L;
218     while(i < nPos)
219     {
220         p = p->next;
221         i++;
222     }
223     
224     memcpy(&p->data, val, sizeof(ElemType));
225     return 0;
226 }
227 
228 
229 
230 /****************************************
231  Purpose :     对线性表进行排序
232  Input   :     L            -- 线性表指针
233             compare        -- 比较函数
234  Return  :     0            --OK
235             -1            --FAIL
236 *****************************************/
237 int SortList(PLinkList L, Compare compare)
238 {
239     LinkList p = NULL;
240     LinkList q = NULL;
241     ElemType tmp;
242     if(*L == NULL)
243     {
244         return -1;
245     }
246     for(p = (*L)->next;p!=NULL;p=p->next)
247     {
248         for(q=p->next;q!=NULL;q=q->next)
249         {
250             if(compare(&q->data, &p->data) < 0)
251             {
252                 memcpy(&tmp, &q->data, sizeof(ElemType));
253                 memcpy(&q->data, &p->data, sizeof(ElemType));
254                 memcpy(&p->data, &tmp, sizeof(ElemType));
255             }
256         }
257     }
258     return 0;
259 }
260 
261 /****************************************
262  Purpose :     对线性表进行逆置
263  Input   :     L            -- 线性表指针
264             compare        -- 比较函数
265  Return  :     0            --OK
266             -1            --FAIL
267 *****************************************/
268 int ReverseList(PLinkList L)
269 {
270     LinkList p = NULL;
271     LinkList q = NULL;
272     LinkList s = NULL;
273     if(*L == NULL)
274     {
275         return -1;
276     }
277     p = (*L)->next;
278     if(p == NULL)
279     {
280         //没有数据则返回正确
281         return 0;
282     }
283     q = p->next;
284     while(q->next != NULL)
285     {
286         s = q->next;
287         q->next = p;
288         p = q;
289         q = s;
290     }
291     q->next = p;                //最后一个节点的next调整下
292     (*L)->next->next = NULL;    //保留头结点
293     (*L)->next = q;
294     return 0;
295 }

testmain.c

 1 #include <stdio.h>
 2 #include "LinkList.h"
 3 
 4 void visit(ElemType *val)
 5 {
 6     printf("%3d  ", *val);
 7 }
 8 int compare(ElemType* e1, ElemType* e2)
 9 {
10     return *e1 - *e2;
11 }
12 int main(int argc, char* argv[])
13 {
14     LinkList L;
15     int i;
16     ElemType val;
17     printf("初始化线性表\n");
18     if(InitList(&L))
19     {
20         printf("初始化线性表失败\n");
21         return -1;
22     }
23     printf("插入数据1\n");
24     val  = 3;
25     if(InsertList(&L, 1, &val))
26     {
27         printf("插入线性表数据失败\n");
28     }
29     printf("插入数据2\n");
30     val  = 200;
31     if(InsertList(&L, 1, &val))
32     {
33         printf("插入线性表数据失败\n");
34     }
35     val  = -1;
36     if(InsertList(&L, 1, &val))
37     {
38         printf("插入线性表数据失败\n");
39     }
40     for(i=0;i<8;i++)
41     {
42         val = i;
43         if(InsertList(&L, 1, &val))
44         {
45             printf("插入线性表数据失败\n");
46         }
47     }
48     TraverseList(&L, visit);
49     /*val  = 555;
50     if(InsertList(&L, ListLength(&L), &val))
51     {
52         printf("插入线性表数据失败\n");
53     }
54     TraverseList(&L, visit);
55     printf("排序数据\n");
56     SortList(&L, compare);
57     TraverseList(&L, visit);
58     printf("获取数据\n");
59     if(GetElem(&L, 1, &val))
60     {
61         printf("获取数据失败\n");
62     }
63     visit(&val);*/
64     /*int nLen = ListLength(&L);
65     printf("线性表长度[%d]\n", nLen);
66     printf("删除数据\n");
67     if(DeleteList(&L, nLen, &val))
68     {
69         printf("删除数据失败\n");
70     }
71     TraverseList(&L, visit);
72     printf("删除的数据为\n");
73     visit(&val);
74     printf("更新数据\n");
75     val = 1000;
76     if(UpdateList(&L, 2, &val))
77     {
78         printf("更新数据失败\n");
79     }
80     TraverseList(&L, visit);
81     
82     val = 555;
83     int nIndex = LocateElem(&L, &val, compare);
84     printf("定位数据位置为[%d]\n", nIndex);
85     */
86     printf("\n逆置链表\n");
87     if(ReverseList(&L))
88     {
89         printf("逆置失败\n");
90     }
91     TraverseList(&L, visit);
92     printf("\n");
93     ClearList(&L);
94     return 0;
95 }

posted on 2013-08-06 15:02 dspeeding 阅读(201) 评论(0) 编辑收藏举报