1.数据类型定义
在代码中为了清楚的表示一些错误和函数运行状态,我们预先定义一些变量来表示这些状态。在head.h头文件中有如下定义:
//定义数据结构中要用到的一些变量和类型 #ifndef HEAD_H #define HEAD_H #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include <stdlib.h> #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define OVERFLOW -2 //分配内存出错 typedef int Status; //函数返回值类型 typedef int ElemType; //用户定义的数据类型 #endif
2.单链表数据结构实现
为了实现单链表,我们定义结构体 LNode,具体代码如下:
typedef struct LNode{ ElemType data; struct LNode *next; }LNode,*LinkList;
3.链表方法摘要
Status InitList(LinearList & L); //初始化链表 Status DestroyList(LinearList &L); //销毁链表 Status ClearList(LinearList &L); //清空链表 Status ListEmpty(LinearList L); //链表是否为空 Status ListLength(LinearList L); //链表长度 Status GetElem(LinearList L,int i,ElemType &e); //获得链表第i位置的长度,返回给e Status LocateElem(LinearList L,ElemType e,Status(*comp)(ElemType,ElemType)); //链表中满足comp条件的数据的位置 Status PriorElem(LinearList L,ElemType cur_e,ElemType &per_e) // cur_e的前一个数据 Status NextElem(LinearList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e); //cur_e的后一个数据 Status ListInsert(LinearList &L,int i,ElemType e); //在第i个位置插入e Status ListDelete(LinearList &L,int i,ElemType &e); //删除第i位置数据,并给e Status Union(LinearList &La,LinearList Lb); //La=la并Lb Status MergeList(LinearList La,LinearList Lb,LinearList &Lc); //La和Lb从小到大排序后给Lc
4.单链表顺序实现
在LinkList.h文件中实现单链表的方法,具体代码如下:
#ifndef LINKLIST_H #define LINKLIST_H #include "head.h" typedef struct LNode{ ElemType data; struct LNode *next; }LNode,*LinkList; Status equal(int a,int b){ return a==b; } Status InitList(LinkList &L){ L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); if (!L) return OVERFLOW; L->data=-1; L->next=NULL; return OK; } Status DestroyList(LinkList &L){ LinkList q=L; while(q!=NULL){ LinkList p=q; q=q->next; free(p); p=NULL; } return OK; }; Status ClearList(LinkList &L){ DestroyList(L); InitList(L); return OK; } Status ListEmpty(LinkList &L){ return L->next==NULL; } int ListLength(LinkList L){ int i=0; LinkList pt; pt=L->next; while(pt){ i++; pt=pt->next; } return i; } Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e){ if(i<1||i>ListLength(L)) return ERROR; int n=1; LinkList pt; pt=L; while(n<=i&&pt){ pt=pt->next; ++n; } e=pt->data; return OK; } Status LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*comp)(ElemType,ElemType)){ int i=1; for (;i<=ListLength(L);i++) { ElemType e1; GetElem(L,i,e1); if (comp(e,e1)) break; } if (i>ListLength(L)) { return 0; } return i; } Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &per_e){ int i=LocateElem(L,cur_e,equal); if (i<=1) return ERROR; GetElem(L,i-1,per_e); return OK; } Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e){ int i=LocateElem(L,cur_e,equal); if ( i==0 || i==ListLength(L)) return ERROR; GetElem(L,i+1,next_e); return OK; } Status ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e){ if(i<1||i>ListLength(L)+1) return ERROR; LinkList pt=L; for (int n=1;n<i;n++) { pt=pt->next; } LinkList q=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); q->data=e; q->next=pt->next; pt->next=q; return OK; } Status ListDelete(LinkList &L,int i,ElemType &e){ LinkList pt; pt=L; int n=1; while(n<=i-1&&pt){ pt=pt->next; ++n; } if(!pt||n>i) return ERROR; LinkList q; q=pt->next; pt->next=q->next; e=q->data; free(q); q=NULL; return OK; } Status Union(LinkList &La,LinkList Lb){ int la_l=ListLength(La); int lb_l=ListLength(Lb); for (int i=1;i<=lb_l;i++) { ElemType e=0; GetElem(Lb,i,e); if(!LocateElem(La,e,equal)){ int l=ListLength(La); ListInsert(La,++l,e); } } return OK; } Status MergeList(LinkList La,LinkList Lb,LinkList &Lc){ int La_l=ListLength(La); int Lb_l=ListLength(Lb); InitList(Lc); int i=1,j=1,k=1; while(i<=La_l&&j<=Lb_l){ ElemType La_e,Lb_e; GetElem(La,i,La_e); GetElem(Lb,j,Lb_e); if (La_e<=Lb_e) { ListInsert(Lc,k++,La_e); i++; }else{ ListInsert(Lc,k++,Lb_e); j++; } } while(i<=La_l){ ElemType La_e; GetElem(La,i,La_e); ListInsert(Lc,k++,La_e); i++; } while(j<=Lb_l){ ElemType Lb_e; GetElem(Lb,j,Lb_e); ListInsert(Lc,k++,Lb_e); j++; } return OK; } #endif
5.单链表测试
#include "LinkList.h" void main(){ LinkList L; InitList(L); //初始化链表 for (int i=1;i<10;i++) ListInsert(L,i,i); //向链表中插入数据 printf(" 链表L中数据:"); for(int i=1;i<=ListLength(L);i++){ ElemType e; GetElem(L,i,e); printf("%d->",e); } printf("end"); ElemType e; ListDelete(L,5,e); //删除第5位置数据 printf(" 删除第5位置数据为:%d",e); PriorElem(L,6,e); //前一个数据 printf(" 6的前一个数据:%d",e); NextElem(L,6,e); //后一个数据 printf(" 6的后一个数据:%d",e); printf(" 链表中数据:"); for(int i=1;i<=ListLength(L);i++){ ElemType e; GetElem(L,i,e); printf("%d->",e); } printf("end "); LinkList Lb; LinkList Lc; InitList(Lb); for(int i=1;i<10;i++) ListInsert(Lb,i,i+5); printf(" 链表Lb中数据:"); for(int i=1;i<=ListLength(Lb);i++){ ElemType e; GetElem(Lb,i,e); printf("%d->",e); } printf("end "); Union(L,Lb); //L=L并Lb printf(" 链表L中数据:"); for(int i=1;i<=ListLength(L);i++){ ElemType e; GetElem(L,i,e); printf("%d->",e); } printf("end"); MergeList(L,Lb,Lc); //测试MergeList() printf(" 链表Lc中数据:"); for(int i=1;i<=ListLength(Lc);i++){ ElemType e; GetElem(Lc,i,e); printf("%d->",e); } printf("end "); }
6.测试结果
链表L中数据:1->2->3->4->5->6->7->8->9->end 删除第5位置数据为:5 6的前一个数据:4 6的后一个数据:7 链表中数据:1->2->3->4->6->7->8->9->end 链表Lb中数据:6->7->8->9->10->11->12->13->14->end 链表L中数据:1->2->3->4->6->7->8->9->10->11->12->13->14->end 链表Lc中数据:1->2->3->4->6->6->7->7->8->8->9->9->10->10->11->11->12->12->13->13->14->14->end