C语言单向链表的表示与实现实例详解

/* 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 主程序 */
 #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);
 }