线性表的链式存储结构——静态链表，创建，打印链表，增加删除结点
线性表的链式存储结构——静态链表
1 静态链表的存储结构
#define SUCCESS 1
#define ERROR 0
#define MAXSIZE 10
typedef int ElemType;
typedef int LIST_STATUS;
typedef struct {
ElemType Data;
int Cur;
}StNode;
用数组的方式实现链表操作。该结构体用Cur代替链表的指针。
数组的第一个元素和最后一个元素，作为特殊的元素处理，不存储数据。数组最后一个元素相当于单链表的头结点，该元素的下标相当于单链表的头指针。数组的第一元素的Cur值存储的是备用链表（空闲空间）的第一个下标。当数组第一个元素的Cur为0时，说明已无空闲空间。
其它每个结点的Cur存储的是下一个结点的下标。
（1）头结点与头指针
如下图，数组的最后一个元素的下标（999）相当于单链表的头指针，这个元素相当于单链表的头结点，它的Cur存的是第一个有数值的结点下标（下图是下标1）。
如下图所示，一共有数组有1000个元素，数组存有数据的有6个结点，数组的最后一个元素是头结点，它的Cur存储的是数组第一个有数据的结点（下图为下标1），数组第一个元素Cur值存储的是备用链表空闲空间的第一个下标（下图是下标7）.
（2）空链表
当头结点指向0时，即数组最后一个元素的Cur存的是0时，该静态链表为空链表，如下图所示。
2 操作静态链表
创建，打印静态链表，增加减少结点。
代码：
/*StaticLinkList*/
LIST_STATUS OperatorStaticLinkList(void) {
LIST_STATUS Status;
StNode SL[MAXSIZE];
int StNodeNum = 5;
int AddIndex = 3;
int AddData = 25;
int DeleteIndex = 1;
Status = CreateStaticLinkList(SL, StNodeNum);
if (SUCCESS == Status) {
printf("CreateStaticLinkList succeed!\n");
} else {
printf("CreateStaticLinkList failed!\n");
}
PrintStaticArr(SL);
StaticLinkLenth(SL);
PrintStaticLinkList(SL);
Status = AddStaticLinkListNode(SL, AddIndex, AddData);
if (SUCCESS == Status) {
printf("AddStaticLinkListNode succeed!\n");
}
else {
printf("AddStaticLinkListNode failed!\n");
}
/*
Status = DeleteStaticLinkListNode(SL, DeleteIndex);
if (SUCCESS == Status) {
printf("DeleteStaticLinkListNode succeed!\n");
}
else {
printf("DeleteStaticLinkListNode failed!\n");
}
*/
PrintStaticArr(SL);
StaticLinkLenth(SL);
PrintStaticLinkList(SL);
}
3 创建静态链表
LIST_STATUS CreateStaticLinkList(StNode SL[], int StNodeNum)
创建静态链表，数组长度为10，其中有数据的结点个数为StNodeNum。
要点：
① 构建静态链表的时候要保证数组第一个元素的cur要等于备用链表第一个元素的下标，
② 数组最后一个元素的Cur要等于数组第一个有数据元素的下标。
③ 有数据的最后一个元素的Cur为0，相当于单链表指向NULL。
代码：
LIST_STATUS CreateStaticLinkList(StNode SL[], int StNodeNum) {
int i = 0;
printf("CreateStaticLinkList start\n");
if (NULL == SL || 0 == SL[0].Cur) {
return ERROR;
}
for (i = 0; i < MAXSIZE - 1 ; ++i) {
if (i > 0 && i < StNodeNum + 1) {
SL[i].Data = i;
}
if (0 == i) {
SL[i].Cur = StNodeNum + 1;
} else {
SL[i].Cur = i + 1;
}
}
SL[StNodeNum].Cur = 0;
SL[MAXSIZE - 1].Cur = 1;
printf("CreateStaticLinkList end\n");
return SUCCESS;
}
结果：
CreateStaticLinkList start
CreateStaticLinkList end
CreateStaticLinkList succeed!
PrintStaticArr start
SL[0].Data = -858993460, SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
SL[6].Data = -858993460, SL[6].Cur = 7
SL[7].Data = -858993460, SL[7].Cur = 8
SL[8].Data = -858993460, SL[8].Cur = 9
SL[9].Data = -858993460, SL[9].Cur = 1
PrintStaticArr end
StaticLinkLenth = 5
PrintStaticLinkList start
SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
PrintStaticLinkList end
4 打印静态链表
(1)以数组的形式：
代码：
LIST_STATUS PrintStaticArr(const StNode SL[]) {
int i = 0;
printf("PrintStaticArr start\n");
for (i = 0; i < MAXSIZE; ++i) {
printf("SL[%d].Data = %d, SL[%d].Cur = %d\n", i, SL[i].Data, i, SL[i].Cur);
}
printf("PrintStaticArr end\n");
}
结果：
PrintStaticArr start
SL[0].Data = -858993460, SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
SL[6].Data = -858993460, SL[6].Cur = 7
SL[7].Data = -858993460, SL[7].Cur = 8
SL[8].Data = -858993460, SL[8].Cur = 9
SL[9].Data = -858993460, SL[9].Cur = 1
PrintStaticArr end
（2）以链表的形式
代码：
LIST_STATUS PrintStaticLinkList(const StNode SL[]) {
int i = 0;
printf("PrintStaticLinkList start\n");
if (NULL == SL || 0 == SL[0].Cur || 0 == SL[MAXSIZE - 1].Cur) {
return ERROR;
}
if (0 == i) {
printf("SL[%d].Cur = %d\n", i, SL[i].Cur);
}
i = SL[MAXSIZE - 1].Cur;
while (i < MAXSIZE - 1) {
if (0 != SL[i].Cur) {
printf("SL[%d].Data = %d, SL[%d].Cur = %d\n", i, SL[i].Data, i, SL[i].Cur);
} else {
printf("SL[%d].Data = %d, SL[%d].Cur = %d\n", i, SL[i].Data, i, SL[i].Cur);
break;
}
i = SL[i].Cur;
}
printf("PrintStaticLinkList end\n");
}
结果：
PrintStaticLinkList start
SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
PrintStaticLinkList end
5 静态链表——获取长度
获取静态链表的长度。不包含头结点
int StaticLinkLenth(const StNode SL[]) {
int i = 0;
int SLLenth = 0;
if (NULL == SL || 0 == SL[MAXSIZE - 1].Cur) {
return 0;
}
i = SL[MAXSIZE - 1].Cur;
/*The Cur is the judgement standard*/
/*
while (SL[i].Cur != 0) {
SLLenth++;
i = SL[i].Cur;
}
SLLenth++;
*/
/*The following is the judgment standard*/
while (i != 0) {
SLLenth++;
i = SL[i].Cur;
}
printf("StaticLinkLenth = %d\n", SLLenth);
return SLLenth;
}
结果：
CreateStaticLinkList start
CreateStaticLinkList end
CreateStaticLinkList succeed!
StaticLinkLenth = 5
PrintStaticLinkList start
SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
PrintStaticLinkList end
5 静态链表——增加结点
LIST_STATUS AddStaticLinkListNode(const StNode SL[], const int AddIndex, ElemType AddData)
在静态链表第AddIndex个结点位置（不包含头结点）插入一个元素AddData.
在静态链表第三个位置插入元素AddData，如下图，在乙丁之间插入丙。
方法：
① 先判断数组里面有没有备用的链表空间，即判断SL[0].Cur是否为0，若存在则返回备用链表的下标，并将新的备用下标赋值给SL[0].Cur，不存在就返回0。
② 将AddData赋给备用的空间元素中
③ 找到AddIndex前一个和后一个元素，对它们的Cur进行改变
代码：
int IfSLMalloc(StNode SL[]) {
int Index = SL[0].Cur;
if (Index) {
SL[0].Cur = SL[Index].Cur;
}
return Index;
}
代码：
LIST_STATUS AddStaticLinkListNode(StNode SL[], const int AddIndex, const ElemType AddData) {
LIST_STATUS SLStatus = SUCCESS;
int SLMallocIndex;
int LoopIndex = 0, SLIndex = 0;
printf("AddStaticLinkListNode start\n");
if ( NULL == SL || AddIndex < 1 || AddIndex > (StaticLinkLenth(SL) + 1) ) {
printf("Invalid AddIndex");
return ERROR;
}
/*
if ( StaticLinkLenth(SL) == (MAXSIZE - 2) ) {
printf("Space is full");
return ERROR;
}
*/
SLIndex = MAXSIZE - 1;
SLMallocIndex = IfSLMalloc(SL);
if (SLMallocIndex) {
SL[SLMallocIndex].Data = AddData;
/*Move to the previous of the AddIndex*/
for (LoopIndex = 0; LoopIndex < AddIndex - 1; ++LoopIndex) {
SLIndex = SL[SLIndex].Cur;
}
/*Modify Cur*/
SL[SLMallocIndex].Cur = SL[SLIndex].Cur;
SL[SLIndex].Cur = SLMallocIndex;
printf("AddStaticLinkListNode success\n");
SLStatus = SUCCESS;
}
else {
printf("Space is full");
SLStatus = ERROR;
}
printf("AddStaticLinkListNode end\n");
return SLStatus;
}
结果：
CreateStaticLinkList start
CreateStaticLinkList end
CreateStaticLinkList succeed!
PrintStaticArr start
SL[0].Data = -858993460, SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
SL[6].Data = -858993460, SL[6].Cur = 7
SL[7].Data = -858993460, SL[7].Cur = 8
SL[8].Data = -858993460, SL[8].Cur = 9
SL[9].Data = -858993460, SL[9].Cur = 1
PrintStaticArr end
StaticLinkLenth = 5
PrintStaticLinkList start
SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
PrintStaticLinkList end
6 静态链表——删除结点
LIST_STATUS DeleteStaticLinkListNode(StNode SL[], const int DeleteIndex)
在静态链表SL中删除第DeleteIndex个的元素。
删除第一个结点。如下图，删除甲。
方法：
① 先判断DeleteIndex是否合法，不能小于1，不能大于静态链表的长度。
② 找到DeletIndex的前面一个元素
③ 处理Cur, 使前一个元素的Cur值等于DeleteIndex的Cur值
④ 处理SL[0].Cur，DeleteIndex的元素被删除后，DeleteIndex作为备用链表的空闲空间的第一个元素。
代码：
int FreeSL(StNode SL[], int FreeIndex) {
SL[FreeIndex].Cur = SL[0].Cur;
SL[0].Cur = FreeIndex;
}
代码：
LIST_STATUS DeleteStaticLinkListNode(StNode SL[], const int DeleteIndex) {
int LoopIndex = 1;
int SLIndex = MAXSIZE - 1;
printf("DeleteStaticLinkListNode start\n");
if (NULL == SL || DeleteIndex < 1 || DeleteIndex > StaticLinkLenth(SL)) {
printf("Invalid DeleteIndex!\n");
return ERROR;
}
/*Move to the Previous Index of AddIndex*/
for (LoopIndex = 1; LoopIndex <= DeleteIndex - 1; ++LoopIndex) {
SLIndex = SL[SLIndex].Cur;
}
/*Modify Cur*/
SL[SLIndex].Cur = SL[LoopIndex].Cur;
FreeSL(SL, LoopIndex);
printf("DeleteStaticLinkListNode end\n");
return SUCCESS;
}
结果：
CreateStaticLinkList start
CreateStaticLinkList end
CreateStaticLinkList succeed!
PrintStaticArr start
SL[0].Data = -858993460, SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
SL[6].Data = -858993460, SL[6].Cur = 7
SL[7].Data = -858993460, SL[7].Cur = 8
SL[8].Data = -858993460, SL[8].Cur = 9
SL[9].Data = -858993460, SL[9].Cur = 1
PrintStaticArr end
StaticLinkLenth = 5
PrintStaticLinkList start
SL[0].Cur = 6
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 2
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
PrintStaticLinkList end
DeleteStaticLinkListNode start
StaticLinkLenth = 5
DeleteStaticLinkListNode end
DeleteStaticLinkListNode succeed!
PrintStaticArr start
SL[0].Data = -858993460, SL[0].Cur = 1
SL[1].Data = 1, SL[1].Cur = 6
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
SL[6].Data = -858993460, SL[6].Cur = 7
SL[7].Data = -858993460, SL[7].Cur = 8
SL[8].Data = -858993460, SL[8].Cur = 9
SL[9].Data = -858993460, SL[9].Cur = 2
PrintStaticArr end
StaticLinkLenth = 4
PrintStaticLinkList start
SL[0].Cur = 1
SL[2].Data = 2, SL[2].Cur = 3
SL[3].Data = 3, SL[3].Cur = 4
SL[4].Data = 4, SL[4].Cur = 5
SL[5].Data = 5, SL[5].Cur = 0
PrintStaticLinkList end
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