线性表的单链表表示和实现

 /* c2-2.h 线性表的单链表存储结构 */
 struct LNode
 {
   ElemType data;
   struct LNode *next;
 };
 typedef struct LNode *LinkList; /* 另一种定义LinkList的方法 */

 

 /* bo2-2.c 单链表线性表(存储结构由c2-2.h定义)的基本操作(12个) */
 Status InitList(LinkList *L)
 { /* 操作结果：构造一个空的线性表L */
   *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
   if(!*L) /* 存储分配失败 */
     exit(OVERFLOW);
   (*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
   return OK;
 }

 Status DestroyList(LinkList *L)
 { /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：销毁线性表L */
   LinkList q;
   while(*L)
   {
     q=(*L)->next;
     free(*L);
     *L=q;
   }
   return OK;
 }

 Status ClearList(LinkList L) /* 不改变L */
 { /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
   LinkList p,q;
   p=L->next; /* p指向第一个结点 */
   while(p) /* 没到表尾 */
   {
     q=p->next;
     free(p);
     p=q;
   }
   L->next=NULL; /* 头结点指针域为空 */
   return OK;
 }

 Status ListEmpty(LinkList L)
 { /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
   if(L->next) /* 非空 */
     return FALSE;
   else
     return TRUE;
 }

 int ListLength(LinkList L)
 { /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
   int i=0;
   LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
   while(p) /* 没到表尾 */
   {
     i++;
     p=p->next;
   }
   return i;
 }

 Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.8 */
 { /* L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR */
   int j=1; /* j为计数器 */
   LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
   while(p&&j<i) /* 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素或p为空 */
   {
     p=p->next;
     j++;
   }
   if(!p||j>i) /* 第i个元素不存在 */
     return ERROR;
   *e=p->data; /* 取第i个元素 */
   return OK;
 }

 int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
 { /* 初始条件: 线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
   /* 操作结果: 返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */
   /*           若这样的数据元素不存在,则返回值为0 */
   int i=0;
   LinkList p=L->next;
   while(p)
   {
     i++;
     if(compare(p->data,e)) /* 找到这样的数据元素 */
       return i;
     p=p->next;
   }
   return 0;
 }

 Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
 { /* 初始条件: 线性表L已存在 */
   /* 操作结果: 若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱, */
   /*           返回OK;否则操作失败,pre_e无定义,返回INFEASIBLE */
   LinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */
   while(p->next) /* p所指结点有后继 */
   {
     q=p->next; /* q为p的后继 */
     if(q->data==cur_e)
     {
       *pre_e=p->data;
       return OK;
     }
     p=q; /* p向后移 */
   }
   return INFEASIBLE;
 }

 Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
 { /* 初始条件：线性表L已存在 */
   /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
   /*           返回OK;否则操作失败，next_e无定义，返回INFEASIBLE */
   LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
   while(p->next) /* p所指结点有后继 */
   {
     if(p->data==cur_e)
     {
       *next_e=p->next->data;
       return OK;
     }
     p=p->next;
   }
   return INFEASIBLE;
 }

 Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e) /* 算法2.9。不改变L */
 { /* 在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e */
   int j=0;
   LinkList p=L,s;
   while(p&&j<i-1) /* 寻找第i-1个结点 */
   {
     p=p->next;
     j++;
   }
   if(!p||j>i-1) /* i小于1或者大于表长 */
     return ERROR;
   s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */
   s->data=e; /* 插入L中 */
   s->next=p->next;
   p->next=s;
   return OK;
 }

 Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.10。不改变L */
 { /* 在带头结点的单链线性表L中，删除第i个元素,并由e返回其值 */
   int j=0;
   LinkList p=L,q;
   while(p->next&&j<i-1) /* 寻找第i个结点,并令p指向其前趋 */
   {
     p=p->next;
     j++;
   }
   if(!p->next||j>i-1) /* 删除位置不合理 */
     return ERROR;
   q=p->next; /* 删除并释放结点 */
   p->next=q->next;
   *e=q->data;
   free(q);
   return OK;
 }

 Status ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType))
 /* vi的形参类型为ElemType，与bo2-1.c中相应函数的形参类型ElemType&不同 */
 { /* 初始条件：线性表L已存在 */
   /* 操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败,则操作失败 */
   LinkList p=L->next;
   while(p)
   {
     vi(p->data);
     p=p->next;
   }
   printf("\n");
   return OK;
 }

 

 /* algo2-5.c 实现算法2.11、2.12的程序 */
 #include"c1.h"
 typedef int ElemType;
 #include"c2-2.h"
 #include"bo2-2.c"

 void CreateList(LinkList *L,int n) /* 算法2.11 */
 { /* 逆位序(插在表头)输入n个元素的值，建立带表头结构的单链线性表L */
   int i;
   LinkList p;
   *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
   (*L)->next=NULL; /* 先建立一个带头结点的单链表 */
   printf("请输入%d个数据\n",n);
   for(i=n;i>0;--i)
   {
     p=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */
     scanf("%d",&p->data); /* 输入元素值 */
     p->next=(*L)->next; /* 插入到表头 */
     (*L)->next=p;
   }
 }

 void CreateList2(LinkList *L,int n)
 { /* 正位序(插在表尾)输入n个元素的值，建立带表头结构的单链线性表 */
   int i;
   LinkList p,q;
   *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成头结点 */
   (*L)->next=NULL;
   q=*L;
   printf("请输入%d个数据\n",n);
   for(i=1;i<=n;i++)
   {
     p=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
     scanf("%d",&p->data);
     q->next=p;
     q=q->next;
   }
   p->next=NULL;
 }

 void MergeList(LinkList La,LinkList *Lb,LinkList *Lc)/* 算法2.12 */
 { /* 已知单链线性表La和Lb的元素按值非递减排列。 */
   /* 归并La和Lb得到新的单链线性表Lc，Lc的元素也按值非递减排列 */
   LinkList pa=La->next,pb=(*Lb)->next,pc;
   *Lc=pc=La; /* 用La的头结点作为Lc的头结点 */
   while(pa&&pb)
     if(pa->data<=pb->data)
     {
       pc->next=pa;
       pc=pa;
       pa=pa->next;
     }
     else
     {
       pc->next=pb;
       pc=pb;
       pb=pb->next;
     }
   pc->next=pa?pa:pb; /* 插入剩余段 */
   free(*Lb); /* 释放Lb的头结点 */
   Lb=NULL;
 }

 void visit(ElemType c) /* ListTraverse()调用的函数(类型要一致) */
 {
   printf("%d ",c);
 }

 void main()
 {
   int n=5;
   LinkList La,Lb,Lc;
   printf("按非递减顺序, ");
   CreateList2(&La,n); /* 正位序输入n个元素的值 */
   printf("La="); /* 输出链表La的内容 */
   ListTraverse(La,visit);
   printf("按非递增顺序, ");
   CreateList(&Lb,n); /* 逆位序输入n个元素的值 */
   printf("Lb="); /* 输出链表Lb的内容 */
   ListTraverse(Lb,visit);
   MergeList(La,&Lb,&Lc); /* 按非递减顺序归并La和Lb,得到新表Lc */
   printf("Lc="); /* 输出链表Lc的内容 */
   ListTraverse(Lc,visit);
 }