// func2-2.cpp 实现算法2.15、2.16的程序,main2-31.cpp和main2-32.cpp调用 int Malloc(SLinkList space) // 算法2.15(见图2.24) { // 若备用链表非空,则返回分配的结点下标(备用链表的第一个结点);否则返回0 int i=space[0].cur; if(i) // 备用链表非空 space[0].cur=space[i].cur; // 备用链表的头结点指向原备用链表的第二个结点 return i; // 返回新开辟结点的坐标 } void Free(SLinkList space,int k) // 算法2.16(见图2.25) { // 将下标为k的空闲结点回收到备用链表(成为备用链表的第一个结点) space[k].cur=space[0].cur; // 回收结点的"游标"指向备用链表的第一个结点 space[0].cur=k; // 备用链表的头结点指向新回收的结点 }
生成静态链表的方法可有两种:一种是在一个数组中只生成一个静态链表,这种情况
可以固定静态链表的头指针位置,如最后一个单元([MAX_SIZE-1]);另一种是在一个数
组中可根据需要生成若干个独立的链表,每个链表的头指针在生成链表时才指定。第一种
方法指定数组名就指定了链表,函数的形参简单。但若在一个程序中用到多个链表,就需
要定义多个数组,每个数组的备用链表不能互相调剂,空间浪费较大。第二种方法指定一
个链表必须在指定数组名的同时指定链表的头指针位置,函数要多一个形参。bo2-31.cpp
是第一种情况的基本操作,main2-31.cpp 是验证bo2-31.cpp 的主函数。
// bo2-31.cpp 一个数组只生成一个静态链表(数据结构由c2-3.h定义)的基本操作(11个)包括算法2.13 #define DestroyList ClearList // DestroyList()和ClearList()的操作是一样的 void InitList(SLinkList L) { // 构造一个空的链表L,表头为L的最后一个单元L[MAX_SIZE-1],其余单元链成 // 一个备用链表,表头为L的第一个单元L[0],“0”表示空指针(见图2.26) int i; L[MAX_SIZE-1].cur=0; // L的最后一个单元为空链表的表头 for(i=0;i<MAX_SIZE-2;i++) // 将其余单元链接成以L[0]为表头的备用链表 L[i].cur=i+1; L[MAX_SIZE-2].cur=0; } void ClearList(SLinkList L) { // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 int i,j,k; i=L[MAX_SIZE-1].cur; // 链表第一个结点的位置 L[MAX_SIZE-1].cur=0; // 链表空 k=L[0].cur; // 备用链表第一个结点的位置 L[0].cur=i; // 把链表的结点连到备用链表的表头 while(i) // 没到链表尾 { j=i; i=L[i].cur; // 指向下一个元素 } L[j].cur=k; // 备用链表的第一个结点接到链表的尾部 } Status ListEmpty(SLinkList L) { // 若L是空表,返回TRUE;否则返回FALSE if(L[MAX_SIZE-1].cur==0) // 空表 return TRUE; else return FALSE; } int ListLength(SLinkList L) { // 返回L中数据元素个数 int j=0,i=L[MAX_SIZE-1].cur; // i指向第一个元素 while(i) // 没到静态链表尾 { i=L[i].cur; // 指向下一个元素 j++; } return j; } Status GetElem(SLinkList L,int i,ElemType &e) { // 用e返回L中第i个元素的值 int l,k=MAX_SIZE-1; // k指向表头序号 if(i<1||i>ListLength(L)) return ERROR; for(l=1;l<=i;l++) // 移动到第i个元素处 k=L[k].cur; e=L[k].data; return OK; } int LocateElem(SLinkList L,ElemType e) // 算法2.13(有改动) { // 在静态单链线性表L中查找第1个值为e的元素。若找到,则返回它在L中的 // 位序;否则返回0。(与其它LocateElem()的定义不同) int i=L[MAX_SIZE-1].cur; // i指示表中第一个结点 while(i&&L[i].data!=e) // 在表中顺链查找(e不能是字符串) i=L[i].cur; return i; } Status PriorElem(SLinkList 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; // 否则操作失败,pre_e无定义 int j,i=L[MAX_SIZE-1].cur; // i指示链表第一个结点的位置 do { // 向后移动结点 j=i; i=L[i].cur; }while(i&&cur_e!=L[i].data); if(i) // 找到该元素 { pre_e=L[j].data; return OK; } return ERROR; } Status NextElem(SLinkList 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; // 否则操作失败,next_e无定义 int j,i=LocateElem(L,cur_e); // 在L中查找第一个值为cur_e的元素的位置 if(i) // L中存在元素cur_e { j=L[i].cur; // cur_e的后继的位置 if(j) // cur_e有后继 { next_e=L[j].data; return OK; // cur_e元素有后继 } } return ERROR; // L不存在cur_e元素,cur_e元素无后继 } Status ListInsert(SLinkList L,int i,ElemType e) { // 在L中第i个元素之前插入新的数据元素e(见图2.27) int l,j,k=MAX_SIZE-1; // k指向表头 if(i<1||i>ListLength(L)+1) return ERROR; j=Malloc(L); // 申请新单元 if(j) // 申请成功 { L[j].data=e; // 赋值给新单元 for(l=1;l<i;l++) // 移动i-1个元素 k=L[k].cur; L[j].cur=L[k].cur; L[k].cur=j; return OK; } return ERROR; } Status ListDelete(SLinkList L,int i,ElemType &e) { // 删除在L中第i个数据元素e,并返回其值(见图2.28) int j,k=MAX_SIZE-1; // k指向表头 if(i<1||i>ListLength(L)) return ERROR; for(j=1;j<i;j++) // 移动i-1个元素 k=L[k].cur; j=L[k].cur; L[k].cur=L[j].cur; e=L[j].data; Free(L,j); return OK; } void ListTraverse(SLinkList L,void(*vi)(ElemType)) { // 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() int i=L[MAX_SIZE-1].cur; // 指向第一个元素 while(i) // 没到静态链表尾 { vi(L[i].data); // 调用vi() i=L[i].cur; // 指向下一个元素 } printf(" "); }
// main2-31.cpp 检验func2-2.cpp和bo2-31.cpp的主程序 #include"c1.h" typedef int ElemType; #include"c2-3.h" #include"func2-2.cpp" // 两种方法都适用的函数在此文件中 #include"bo2-31.cpp" #include"func2-3.cpp" // 包括equal()、comp()、print()、print2()和print1()函数 void main() { int j,k; Status i; ElemType e,e0; SLinkList L; InitList(L); for(j=1;j<=5;j++) i=ListInsert(L,1,j); printf("在L的表头依次插入1~5后:L="); ListTraverse(L,print); i=ListEmpty(L); printf("L是否空:i=%d(1:是0:否)表L的长度=%d ",i,ListLength(L)); ClearList(L); printf("清空L后:L="); ListTraverse(L,print); i=ListEmpty(L); printf("L是否空:i=%d(1:是0:否)表L的长度=%d ",i,ListLength(L)); for(j=1;j<=10;j++) ListInsert(L,j,j); printf("在L的表尾依次插入1~10后:L="); ListTraverse(L,print); GetElem(L,5,e); printf("第5个元素的值为%d ",e); for(j=0;j<=1;j++) { k=LocateElem(L,j); if(k) printf("值为%d的元素在静态链表中的位序为%d ",j,k); else printf("没有值为%d的元素 ",j); } for(j=1;j<=2;j++) // 测试头两个数据 { GetElem(L,j,e0); // 把第j个数据赋给e0 i=PriorElem(L,e0,e); // 求e0的前驱 if(!i) printf("元素%d无前驱 ",e0); else printf("元素%d的前驱为%d ",e0,e); } for(j=ListLength(L)-1;j<=ListLength(L);j++) // 最后两个数据 { GetElem(L,j,e0); // 把第j个数据赋给e0 i=NextElem(L,e0,e); // 求e0的后继 if(!i) printf("元素%d无后继 ",e0); else printf("元素%d的后继为%d ",e0,e); } k=ListLength(L); // k为表长 for(j=k+1;j>=k;j--) { i=ListDelete(L,j,e); // 删除第j个数据 if(i) printf("第%d个元素为%d,已删除。 ",j,e); else printf("删除第%d个元素失败(不存在此元素)。 ",j); } printf("依次输出L的元素:"); ListTraverse(L,print); // 依次对元素调用print(),输出元素的值 }
运行结果如下:
/* 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)表L的长度=5 清空L后:L= L是否空:i=1(1:是0:否)表L的长度=0 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 值为1的元素在静态链表中的位序为5 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(不存在此元素)。 第10个元素为10,已删除。 依次输出L的元素:1 2 3 4 5 6 7 8 9 Press any key to continue */