数据结构-有头双向循环链表
list.h
#ifndef LIST_H__ #define LIST_H__ //插入模式 #define LLIST_FORWARD 1 #define LLIST_BACKWARD 2 //回调函数 typedef void llist_op(const void *) ; typedef int llist_cmp(const void *,const void *); //双向循环链表普通节点 struct llist_node_st { //void * data ;//放在第一行，需要固定长度，不好操作 struct llist_node_st * prev ;//前驱 struct llist_node_st * next ;//后继 //char data[0];C99才支持长度为0的数组，之前的标准是不支持的，为了方便我们定义char data[1] char data[1] ;//变长:data 就是变长数据的首地址：类似占位符 //如果char data;->找不到data 的地址 //直接可以把头节点的size放到data中，申请llist_node_st + size 的大小 }; //定义头节点LLIST类型，链表的起始地址 typedef struct llist_head { int size ; struct llist_node_st head ; /***************** *封装方法 ****************/ int (*insert)(struct llist_head * , const void * data , int mode ); void *(*find)(struct llist_head * ,const void *key ,llist_cmp *); int (*delete)(struct llist_head *,const void *key , llist_cmp * ); int (*fetch)(struct llist_head * , const void *key ,llist_cmp * , void *data); void (*travel)(struct llist_head *,llist_op * ); }LLIST; LLIST * llist_create(int initsize); void llist_destroy(LLIST *); #endif
list.c
/* *面向对象的思想 * 支持变长结构体：在网络传输的过程，包的大小不固定的情况适用 *实现create ， delete ，insert ， find ， fetch等功能 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include "list.h" /*********************函数声明******************************/ int llist_insert(LLIST *ptr , const void * data , int mode ); void * llist_find(LLIST *ptr ,const void *key ,llist_cmp *); int llist_delete(LLIST *ptr,const void *key , llist_cmp * ); void llist_travel(LLIST *ptr ,llist_op *op ); int llist_fetch(LLIST *ptr , const void *key ,llist_cmp *cmp , void *data); /* **************************** * 功能：创建带头节点链表 * 参数：initsize（变参的长度） * 返回：无 * ***************************/ LLIST * llist_create(int initsize) { //1.创建 LLIST * new ; new = malloc(sizeof(*new)); if(new == NULL) return NULL; //2.初始化 new->size = initsize ; new->head.prev = &new->head ; new->head.next = &new->head ; new->insert = llist_insert ; new->delete = llist_delete ; new->travel = llist_travel ; new->find = llist_find ; new->fetch = llist_fetch ; } /* ******************************************************* * 功能：以mode的方式向链表ptr中插入数据data * 参数：ptr：链表 * data：要插入的数据 * mode：插入的方式：FORWARD（头插） BACKWARD（尾插） * 返回：-1：内存申请失败，-2：方式不对，0：返回正确 * *******************************************************/ int llist_insert(LLIST *ptr , const void * data , int mode ) { //1.创建新节点并分配空间 struct llist_node_st *newnode ; newnode = malloc(sizeof(*newnode) + ptr->size );//申请空间就是结构体大小+头节点里的size元素 if(newnode == NULL) return -1 ; //2.将data内容复制到新节点的数据中 memcpy(newnode->data,data,ptr->size); //3.判断插入方式并插入 if(mode == LLIST_FORWARD) { newnode->prev = &ptr->head ; newnode->next = ptr->head.next ; } else if(mode == LLIST_BACKWARD) { newnode->next = &ptr->head ; newnode->prev = ptr->head.prev ; } else return -2 ; newnode->prev->next = newnode ; newnode->next->prev = newnode ; return 0 ; } /* ******************************************************* * 功能：以op的方式遍历链表ptr * 参数：ptr：链表 * op：遍历方式（main.c中使用print_s打印的方式遍历） * 返回：无 * *******************************************************/ void llist_travel(LLIST *ptr ,llist_op *op ) { //1.创建一个节点 struct llist_node_st *cur ; //2.cur节点从头的后继开始；以不循环到头节点为止 ；向后移动 for (cur = ptr->head.next ; cur != &ptr->head ;cur = cur->next) { //3.将每个节点的data返回给用户 op(cur->data) ; } } /* ****************** * 功能：销毁链表ptr * 参数：ptr：链表 * 返回：无 * *****************/ void llist_destroy(LLIST *ptr) { //1.创建当前节点以及当前节点的下一个节点 struct llist_node_st *cur ; struct llist_node_st *next ; //2.当前节点从头的后继开始；并且不等于头节点地址 ；指向下一个节点 for(cur = ptr->head.next ; cur != &ptr->head ; cur = next) { next = cur->next; //3.释放空间 free(cur); } //4.释放头节点 free(ptr); } /* ******************************************************* * 功能：从链表ptr，按照cmp的比较方式，查找key 只能内部调用，非接口函数 * 参数：ptr：链表 * key：查找内容 * cmp：比较函数 * 返回：返回find符合的节点指针，没有符合返回NULL * *******************************************************/ static struct llist_node_st * find_(LLIST * ptr ,const void *key ,llist_cmp *cmp) { //1.创建节点 struct llist_node_st *cur ; //2.当前节点从头的后继开始；并且不等于头节点地址 ；指向下一个节点 for(cur = ptr->head.next ;cur != &ptr->head ; cur = cur->next) { //3.如果匹配跳出循环，并返回当前节点的指针 if(cmp(key , cur->data) == 0 ) break; } return cur ; } /* ******************************************************* * 功能：从链表ptr，按照cmp的比较方式，查找key * 参数：ptr：链表 * key：查找内容 * cmp：比较函数 * 返回：返回相应节点的数据起始地址，否则返回NULL * *******************************************************/ void * llist_find(LLIST * ptr ,const void *key ,llist_cmp *cmp) { //1.创建节点 struct llist_node_st *node ; //2.调用find_函数得到匹配的节点 node = find_(ptr , key ,cmp); //3.没有找到匹配节点，返回空NULL if(node == &ptr->head)//头节点--没有找到 return NULL; //4.找到节点返回节点的数据的起始地址 return node->data; } /* ******************************************************* * 功能：从链表ptr，按照cmp的比较方式，删除key的节点 * 参数：ptr：链表 * key：查找内容 * cmp：比较函数 * 返回：成功返回0，否则返回-1 * *******************************************************/ int llist_delete(LLIST *ptr, const void *key,llist_cmp *cmp) { //1.创建节点 struct llist_node_st *node ; //2.找到匹配的节点，没找到返回-1 node = find_(ptr, key ,cmp ); if(node == &ptr->head) return -1 ; //3.更改前驱节点的后继、后继节点的前驱 node->prev->next = node->next ; node->next->prev = node->prev ; //4.释放节点，正确返回0 free(node) ; return 0 ; } /* ******************************************************* * 功能：从链表ptr，按照cmp的比较方式，删除key，并将删除节点回填data * 参数：ptr：链表 * key：查找内容 * cmp：比较函数 * 返回：返回相应节点的数据起始地址，否则返回NULL * *******************************************************/ int llist_fetch(LLIST *ptr , const void *key ,llist_cmp *cmp , void *data) { //1.创建节点 struct llist_node_st *node ; //2.找到匹配的节点，没有返回-1 node = find_(ptr , key ,cmp); if(node == &ptr->head) return -1 ; //3.修改前驱节点的后继、修改后继节点的前驱 node->prev->next = node->next ; node->next->prev = node->prev ; //4.将要删除的节点回填 if(data != NULL) { memcpy(data , node->data , ptr->size); } //5.释放节点 free(node); return 0 ; }
create()函数结尾忘记加了return new ;
main.c
#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include "list.h" #define NAMESIZE 32 //定义数据结构体 struct score_st { int id ; char name[NAMESIZE] ; int math ; int chinese ; }; //打印函数 static void print_s(const void *record) { const struct score_st *r = record ; printf("%d %s %d %d \n",r->id , r->name , r->math , r->chinese); } //id比较函数 static int id_cmp(const void * key ,const void *record) { const int * k = key ; const struct score_st *r = record ; return (*k -r->id); } //name比较函数 static int name_cmp(const void *key ,const void *record) { const char * k = key ; const struct score_st *r = record ; return(strcmp(k,r->name)); } int main() { //1.定义节点 LLIST *handler; //2.定义数据结构 struct score_st tmp ; //3.定义接收的数据结构指针 struct score_st *data ; //4.变量i以及返回值ret int i ,ret ; //5.查找id 以及name int id = 3 ; char *del_name = "std6"; /************************************/ //1.创建节点：成功返回节点指针，失败返回NULL；参数为初始数据长度initsize handler = llist_create (sizeof(struct score_st)); if(handler == NULL) exit(1); //2.链表数据赋值：使用insert方式 for(i = 0 ; i < 7 ; i++) { tmp.id = i ; snprintf(tmp.name,NAMESIZE ,"std%d",i); tmp.math = rand()%100; tmp.chinese = rand()%100 ; ret = handler->insert(handler,&tmp,LLIST_BACKWARD); if(ret) exit(1); } //3.链表遍历 handler->travel(handler,print_s); printf("\n\n"); //4.链表数据查找 data = handler->find(handler , &id ,id_cmp); if(data == NULL) printf("can not find \n"); else print_s(data); printf("\n\n"); //5.链表数据删除 ret = handler->delete(handler ,del_name ,name_cmp); if(ret) printf("delete failed \n"); //6.链表遍历 handler->travel(handler,print_s); //7.链表销毁 llist_destroy(handler); exit(0); }
Makefile
all :main main:list.o main.o $(CC) $^ -o $@ clean: rm *.o main -rf
