数据结构之自建算法库——双链表
各种算法结构都有各自的用途，在实际中我们会碰到各种工程，单链表有时无法或者不能很好的满足我们的需求，这个时候，双链表不失为一种好的数据结构。本次实践将建立双链表算法库，来补充数据结构算法库。（编译环境：Microsoft Visual C++ 6.0）
首先建立多文件组织工程，头文件：dlinklist.h 源文件：dlinklist.cpp main.cpp
如何建立多文件组织工程参照此处（单击即可）
工程文件视角图如下：
源代码如下：
1.头文件：dlinklist.h，包含定义双链表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；
//*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院* //*All rights reservrd.* //*文件名称 ：dlinlist.h* //*作者：田长航* //*完成时间：2017年10月12日* //*版本号：v1.0* //*问题描述:包含定义双链表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明* //*输入描述:* //*程序输出:* #ifndef DLINKLIST_H_INCLUDED #define DLINKLIST_H_INCLUDED typedef int ElemType; typedef struct DNode //定义双链表结点类型 { ElemType data; struct DNode *prior; //指向前驱结点 struct DNode *next; //指向后继结点 } DLinkList; void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建双链表 void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建双链表 void InitList(DLinkList *&L); //初始化双链表 void DestroyList(DLinkList *&L); //销毁双链表 bool ListEmpty(DLinkList *L); //判断链表是否为空 int ListLength(DLinkList *L); //求链表的长度 void DispList(DLinkList *L); //输出链表 bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e); //获取节点的值 int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e); //查找一个节点 bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e) ;//插入一个节点 bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除一个节点 #endif // DLINKLIST_H_INCLUDED
2.源文件：linklist.cpp，包含实现各种算法的函数的定义
//*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院* //*All rights reservrd.* //*文件名称 ：dlinklist.cpp* //*作者：田长航* //*完成时间：2017年10月12日* //*版本号：v1.0* //*问题描述:包含实现各种算法的函数的定义* //*输入描述:* //*程序输出:* #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "dlinklist.h" void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n) //头插法建双链表 { DLinkList *s; int i; L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点 L->prior=L->next=NULL; for (i=0; i<n; i++) { s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//创建新结点 s->data=a[i]; s->next=L->next; //将*s插在原开始结点之前,头结点之后 if (L->next!=NULL) L->next->prior=s; L->next=s; s->prior=L; } } void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n) //尾插法建双链表 { DLinkList *s,*r; int i; L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点 L->prior=L->next=NULL; r=L; //r始终指向终端结点,开始时指向头结点 for (i=0; i<n; i++) { s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//创建新结点 s->data=a[i]; r->next=s; s->prior=r; //将*s插入*r之后 r=s; } r->next=NULL; //终端结点next域置为NULL } void InitList(DLinkList *&L) { L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点 L->prior=L->next=NULL; } void DestroyList(DLinkList *&L) { DLinkList *p=L,*q=p->next; while (q!=NULL) { free(p); p=q; q=p->next; } free(p); } bool ListEmpty(DLinkList *L) { return(L->next==NULL); } int ListLength(DLinkList *L) { DLinkList *p=L; int i=0; while (p->next!=NULL) { i++; p=p->next; } return(i); } void DispList(DLinkList *L) { DLinkList *p=L->next; while (p!=NULL) { printf("%d ",p->data); p=p->next; } printf("\n"); } bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e) { int j=0; DLinkList *p=L; while (j<i && p!=NULL) { j++; p=p->next; } if (p==NULL) return false; else { e=p->data; return true; } } int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e) { int n=1; DLinkList *p=L->next; while (p!=NULL && p->data!=e) { n++; p=p->next; } if (p==NULL) return(0); else return(n); } bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e) { int j=0; DLinkList *p=L,*s; while (j<i-1 && p!=NULL) { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到第i-1个结点 return false; else //找到第i-1个结点*p { s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建新结点*s s->data=e; s->next=p->next; //将*s插入到*p之后 if (p->next!=NULL) p->next->prior=s; s->prior=p; p->next=s; return true; } } bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e) { int j=0; DLinkList *p=L,*q; while (j<i-1 && p!=NULL) { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到第i-1个结点 return false; else //找到第i-1个结点*p { q=p->next; //q指向要删除的结点 if (q==NULL) return false; //不存在第i个结点 e=q->data; p->next=q->next; //从单链表中删除*q结点 if (p->next!=NULL) p->next->prior=p; free(q); //释放*q结点 return true; } }
3.在建立算法库过程中，为了完成测试，再同一项目（project）中建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。
测试工作可以采用“渐进”的思路，每次涉及的函数应该尽可能少。
例如，下面的设计，测试了部分函数：
//*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院* //*All rights reservrd.* //*文件名称 ：main.cpp* //*作者：田长航* //*完成时间：2017年10月12日* //*版本号：v1.0* //*问题描述:测试函数* //*输入描述:* //*程序输出:插入后的值以及长度* #include <stdio.h> #include "dlinklist.h" int main() { DLinkList *A; ElemType a[]= {1, 3, 2, 9, 0, 4, 5 ,6, 7, 8}; InitList(A); CreateListF(A, a, 10); printf("length: %d\n", ListLength(A)); ListInsert(A, 4, 12); printf("After Insert: "); DispList(A); DestroyList(A); return 0; }
运行结果截图如下：
