链表代码详解

简介: 链表代码详解

链表相对与顺序表

空间动态分配,减少空间浪费

但在存取删除时需要从头结点开始遍历,时间复杂度为O(n)

插入删除操作需要修改指针

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20
typedef int Status;
typedef int ElemType;
我一般会先定义一些英文来帮助理解 OK TRUE 等
Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 
ElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int
先定义结构体
Status visit(ElemType c)
{
    printf("%d ",c);
    return OK;
}
typedef struct Node
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList;

初始化链式线性表

Status InitList(LinkList *L) 
{ 
    *L=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
    if(!(*L)) 
            return ERROR;
    (*L)->next=NULL;
    return OK;
}
求L中数据元素个数
int ListLength(LinkList L)
{
    int i=0;
    LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
    while(p)                        
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return i;
}
查找
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{
  int j;
  LinkList p;   /* 声明一结点p */
  p = L->next;    /* 让p指向链表L的第一个结点 */
  j = 1;    /*  j为计数器 */
  while (p && j<i)  /* p不为空或者计数器j还没有等于i时,循环继续 */
  {   
    p = p->next;  /* 让p指向下一个结点 */
    ++j;
  }
  if ( !p || j>i ) 
    return ERROR;  /*  第i个元素不存在 */
  *e = p->data;   /*  取第i个元素的数据 */
  return OK;
}
按值查找 
int LocateElem(LinkList L,ElemType e)
{
    int i=0;
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        i++;
        if(p->data==e) /* 找到这样的数据元素 */
                return i;
        p=p->next;
    }
    return 0;
}

前插

Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{ 
  int j;
  LinkList p,s;
  p = *L;   
  j = 1;
  while (p && j < i)     /* 寻找第i个结点 */
  {
    p = p->next;
    ++j;
  } 
  if (!p || j > i) 
    return ERROR;   /* 第i个元素不存在 */
  s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  /*  生成新结点(C语言标准函数) */
  s->data = e;  
  s->next = p->next;      /* 将p的后继结点赋值给s的后继  */
  p->next = s;          /* 将s赋值给p的后继 */
  return OK;
}
删除;
Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) 
{ 
  int j;
  LinkList p,q;
  p = *L;
  j = 1;
  while (p->next && j < i)  /* 遍历寻找第i个元素 */
  {
        p = p->next;
        ++j;
  }
  if (!(p->next) || j > i) 
      return ERROR;           /* 第i个元素不存在 */
  q = p->next;
  p->next = q->next;      /* 将q的后继赋值给p的后继 */
  *e = q->data;               /* 将q结点中的数据给e */
  free(q);                    /* 让系统回收此结点,释放内存 */
  return OK;
}

打印

Status ListTraverse(LinkList L)
{
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        visit(p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}

连续插入多个数据

//前插
void CreateListHead(LinkList *L, int n) 
{
  LinkList p;
  int i;
  srand(time(0));                         /* 初始化随机数种子 */
  *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
  (*L)->next = NULL;                      /*  先建立一个带头结点的单链表 */
  for (i=0; i<n; i++) 
  {
    p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
    p->data = rand()%100+1;             /*  随机生成100以内的数字 */
    p->next = (*L)->next;    
    (*L)->next = p;           /*  插入到表头 */
  }
}
//后插
void CreateListTail(LinkList *L, int n) 
{
  LinkList p,r;
  int i;
  srand(time(0));                      /* 初始化随机数种子 */
  *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
  r=*L;                                /* r为指向尾部的结点 */
  for (i=0; i<n; i++) 
  {
    p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
    p->data = rand()%100+1;           /*  随机生成100以内的数字 */
    r->next=p;                        /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
    r = p;                            /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
  }
  r->next = NULL;                       /* 表示当前链表结束 */
}
主函数
int main()
{        
    LinkList L;
    ElemType e;
    Status i;
    int j,k;
    i=InitList(&L);
    printf("初始化L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(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.data=");
    ListTraverse(L); 
    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
    i=ListEmpty(L);
    printf("L是否空:i=%d(1:是 0:否)\n",i);
    i=ClearList(&L);
    printf("清空L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    i=ListEmpty(L);
    printf("L是否空:i=%d(1:是 0:否)\n",i);
    for(j=1;j<=10;j++)
            ListInsert(&L,j,j);
    printf("在L的表尾依次插入1~10后:L.data=");
    ListTraverse(L); 
    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
    ListInsert(&L,1,0);
    printf("在L的表头插入0后:L.data=");
    ListTraverse(L); 
    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
    GetElem(L,5,&e);
    printf("第5个元素的值为:%d\n",e);
    for(j=3;j<=4;j++)
    {
            k=LocateElem(L,j);
            if(k)
                    printf("第%d个元素的值为%d\n",k,j);
            else
                    printf("没有值为%d的元素\n",j);
    }
    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==ERROR)
                    printf("删除第%d个数据失败\n",j);
            else
                    printf("删除第%d个的元素值为:%d\n",j,e);
    }
    printf("依次输出L的元素:");
    ListTraverse(L); 
    j=5;
    ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */
    printf("删除第%d个的元素值为:%d\n",j,e);
    printf("依次输出L的元素:");
    ListTraverse(L); 
    i=ClearList(&L);
    printf("\n清空L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    CreateListHead(&L,20);
    printf("整体创建L的元素(头插法):");
    ListTraverse(L); 
    i=ClearList(&L);
    printf("\n删除L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    CreateListTail(&L,20);
    printf("整体创建L的元素(尾插法):");
    ListTraverse(L); 
    return 0;
}

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