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  • 静态链表

    首先我们让数组的元素都是由两个数据域组成,data和cur。也就是说,数组的每一个下标都对应一个data和一个cur。

    数据域data用来存放数据元素,也就是通常我们要处理的数据;而游标cur相当于单链表中的next指针,

    存放该元素的后继在数组中的下标。我们把这种用数组描述的链表叫做静态链表。

    数组的第一个元素,即下标为0的元素的cur就存放备用链表的第一个结点的下标;而数组的最后一个元素的cur

    则存放第一个有数值的元素的下标,相当于单链表的头节点作用,当整个链表为空时,则为0,表示无指向。如图3-12-2所示


    现在如果我们需要在“乙”和“丁”之间插入一个值为“丙”的元素,只需要将“乙”的cur改为7,表示下一位是“丙”,并将“丙”的cur改为3,表示下一位是丁。

    如图3-12-3所示。

    现在如果我们删除了第一个元素“甲”,表示现在“甲”这个位置空出来了,如果未来有新人要来则优先考虑这里,所以删除的位置成为第一个优先空位,即首元素的cur为1, 第一个元素位置的cur改为8,而下标为8的位置cur改为9,最后元素位置的cur改为2,如图3-12-4所示。



    示例代码:(改编自《大话数据结构》)

     C++ Code 
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    #include<iostream>
    using namespace std;

    #define MAXSIZE 100

    typedef int ElemType;
    /* 线性表的静态链表存储结构 */
    typedef struct Node
    {
        ElemType data;
        int cur; //为0时表示无指向
    } StaticLinkList[MAXSIZE];

    /* 将一维数组array中各分量链成一个备用链表,array[0].cur为头指针,"0"表示空指针 */
    bool InitList(StaticLinkList array)
    {
        cout << "InitList..." << endl;
        for (int i = 0; i < MAXSIZE - 2; i++)
        {
            array[i].cur = i + 1;
        }
        20;  /* 最后一个元素也是不可用的,倒数第二个元素的cur为0 */
        array[MAXSIZE - 1].cur = 0;   /* 目前静态链表为空,最后一个元素的cur为0 */

        return true;
    }
    /* 若备用空间链表非空,则返回分配的结点下标,否则返回0 */
    int Malloc_SLL(StaticLinkList array)
    {
        int k = array[0].cur;
        if (k)
            array[0].cur = array[k].cur;/* 下一个分量用来做备用 */

        return k;
    }
    /*  将下标为pos的空闲结点回收到备用链表 */
    void Free_SLL(StaticLinkList array, int pos)
    {
        array[pos].cur = array[0].cur; /* 把第一个元素的cur值赋给要删除的分量cur */
        array[0].cur = pos; /* 把要删除的分量下标赋值给第一个元素的cur */
    }

    int ListLength(StaticLinkList array)
    {
        int i = array[MAXSIZE - 1].cur;
        int j = 0;
        while(i)
        {
            i = array[i].cur;
            ++j;
        }
        return j;
    }
    /*  在array中第pos个元素之前插入新的数据元素Elem  */
    bool ListInsert(StaticLinkList array, int pos, ElemType Elem)
    {
        cout << "Insert List from pos: " << pos << " Item " << Elem << endl;
        if (pos < 1 || pos > ListLength(array) + 1)
            return false;

        int k = MAXSIZE - 1;
        int i = Malloc_SLL(array); /* 获得空闲分量的下标 */

        if (i)
        {
            array[i].data = Elem;

            for (int l = 1; l <= pos - 1; l++)
                k = array[k].cur;

            array[i].cur = array[k].cur;/* 把第pos个元素之前的cur赋值给新元素的cur */
            array[k].cur = i;/* 把新元素的下标赋值给第pos个元素之前元素的cur */
            return true;
        }

        return false;
    }
    /*  删除在array中第pos个数据元素   */
    bool ListDelete(StaticLinkList array, int pos)
    {
        cout << "Delete List from pos: " << pos << endl;
        if (pos < 1 || pos > ListLength(array))
            return false;

        int k = MAXSIZE - 1;

        for (int l = 1; l <= pos - 1; l++)
            k = array[k].cur;

        int j = array[k].cur;
        array[j].cur = array[pos].cur;

        Free_SLL(array, j);

        return true;
    }

    bool ListTraverse(StaticLinkList array)
    {
        cout << "List Traverse : " << endl;
        int k = MAXSIZE - 1;
        while (array[k].cur != 0)
        {
            k = array[k].cur;
            cout << array[k].data << ' ';
        }

        cout << endl;
        return true;
    }


    int main(void)
    {
        StaticLinkList SSL;
        InitList(SSL);
        for (int i = 1; i < 5; i++)
            ListInsert(SSL, i, i);
        ListTraverse(SSL);

        ListDelete(SSL, 3);
        ListTraverse(SSL);
        cout << "List Length : " << ListLength(SSL) << endl;

        return 0;
    }

    输出为:



    静态链表在插入和删除操作时不需要移动元素,只需要修改游标,从而改进了在顺序存储结构中插入和删除操作需要移动

    大量元素的缺点;但并没有解决连续分配存储带来的表长难以确定的问题;并且失去了顺序存储结构随机存取的特性。

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