本文针对数据结构基础系列网络课程(2)：线性表中第10课时单链表基本操作的实现，建立单链表数据存储结构基本操作的算法库。
按照“0207将算法变程序”[视频]部分建议的方法，建设自己的专业基础设施算法库。
单链表算法库算法库采用程序的多文件组织形式，包括两个文件：
1.头文件：linklist.h，包含定义顺序表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；
#ifndef LINKLIST_H_INCLUDED
#define LINKLIST_H_INCLUDED
typedef int ElemType;
typedef struct LNode //定义单链表结点类型
{
ElemType data;
struct LNode *next; //指向后继结点
}LinkList;
void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建立单链表
void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建立单链表
void InitList(LinkList *&L); //初始化线性表
void DestroyList(LinkList *&L); //销毁线性表
bool ListEmpty(LinkList *L); //判断线性表是否为空
int ListLength(LinkList *L); //求线性表长度
void DispList(LinkList *L); //输出线性表
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e); //求线性表某个数据元素值
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e); //按元素值查找
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e); //插入数据元素
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除数据元素
#endif // LINKLIST_H_INCLUDED2.源文件：linklist.cpp，包含实现各种算法的函数的定义
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "linklist.h"
void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//头插法建立单链表
{
LinkList *s;
int i;
L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点
L->next=NULL;
for (i=0; i<n; i++)
{
s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//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
L->next=s;
}
}
void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//尾插法建立单链表
{
LinkList *s,*r;
int i;
L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点
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=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点
s->data=a[i];
r->next=s; //将*s插入*r之后
r=s;
}
r->next=NULL; //终端结点next域置为NULL
}
void InitList(LinkList *&L)
{
L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点
L->next=NULL;
}
void DestroyList(LinkList *&L)
{
LinkList *p=L,*q=p->next;
while (q!=NULL)
{
free(p);
p=q;
q=p->next;
}
free(p); //此时q为NULL,p指向尾结点,释放它
}
bool ListEmpty(LinkList *L)
{
return(L->next==NULL);
}
int ListLength(LinkList *L)
{
LinkList *p=L;
int i=0;
while (p->next!=NULL)
{
i++;
p=p->next;
}
return(i);
}
void DispList(LinkList *L)
{
LinkList *p=L->next;
while (p!=NULL)
{
printf("%d ",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e)
{
int j=0;
LinkList *p=L;
while (j<i && p!=NULL)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL) //不存在第i个数据结点
return false;
else //存在第i个数据结点
{
e=p->data;
return true;
}
}
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e)
{
LinkList *p=L->next;
int n=1;
while (p!=NULL && p->data!=e)
{
p=p->next;
n++;
}
if (p==NULL)
return(0);
else
return(n);
}
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)
{
int j=0;
LinkList *p=L,*s;
while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点
return false;
else //找到位序为i-1的结点*p
{
s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点*s
s->data=e;
s->next=p->next; //将*s插入到*p之后
p->next=s;
return true;
}
}
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e)
{
int j=0;
LinkList *p=L,*q;
while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点
return false;
else //找到位序为i-1的结点*p
{
q=p->next; //q指向要删除的结点
if (q==NULL)
return false; //若不存在第i个结点,返回false
e=q->data;
p->next=q->next; //从单链表中删除*q结点
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，首先设计测试函数，可以涉及初始化线性表、销毁线性表、输出线性表、插入数据元素对应的函数，设计的测试函数可以是：
#include "linklist.h"
int main()
{
LinkList *L;
InitList(L);
ListInsert(L, 1, 15);
ListInsert(L, 1, 10);
ListInsert(L, 1, 5);
ListInsert(L, 1, 20);
DispList(L);
DestroyList(L);
return 0;
}为测试其基本操作算法的测试代码请自行设计并实现测试过程。
