数据结构（C语言） 线性表 链式存储 循环链表
来源：互联网 发布：apache开源项目 编辑：程序博客网 时间：2024/06/08 02:27
/*本程序中所有涉及到位置的地方，下标皆从1开始*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#include<conio.h>#define LIMIT 100#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define OVERFLOW -1#define INFEASIBLE -2typedef struct Cycle{ int data; struct Cycle *next;}*CList,CLinkList;int CList_Init(CList *head){ CList node,temp; int i; temp=*head=(CList)malloc(sizeof(CLinkList));//申请空间 if(!(*head)) exit(INFEASIBLE); (*head)->next=(*head); printf("请输入表长:"); scanf("%d",&(*head)->data); if((*head)->data<0)//判断输入合法性 return ERROR; srand(time(0)); for(i=1;i<=(*head)->data;i++) { node=(CList)malloc(sizeof(CLinkList)); if(!node) exit(INFEASIBLE); node->data=rand()%LIMIT;//随机赋值 temp->next=node; temp=node;//节点链接 } temp->next=(*head);//尾节点指向头结点，构成环 return OK;}//初始化链表int CList_Show(CList head){ CList p=head->next; if(p==head) return ERROR; while(p!=head)//遍历终止条件，p和head指向同一个空间 { printf("%0d ",p->data); p=p->next;//指针移位 } printf("\n"); return OK;}//输出表int CList_Insert(CList head,int Data,int Pos){ CList p=head,q; int i=1; while(!(p==head&&i!=1)&&i<=Pos) //插入位置合法性判断以及终止循环条件：//非第一次p和head指向同一空间 { if(i==Pos)//插入条件 { q=(CList)malloc(sizeof(CLinkList));//申请空间 if(!q) exit(INFEASIBLE); q->data=Data; q->next=p->next; p->next=q;//插入节点 head->data++; return OK; } p=p->next;//指针移位 i++; } return ERROR;}//按位置插入int CList_Delete_Elem(CList head,int Data){ CList p=head,q; int i=1,flag=0; while(!(p==head&&i!=1))//终止循环条件：非第一次p和head指向同一空间 { if(p->next->data==Data)//删除条件 { flag=1;//标记置1 q=p->next; p->next=q->next; free(q);//删除节点 head->data--; } i++; p=p->next; } if(flag==1) return OK; else return ERROR;}//按元素删除int CList_Delete_Pos(CList head,int *Data,int Pos){ CList p=head,q; int i=1; while(!(p==head&&i!=1)&&i<=Pos)// //删除位置合法性判断以及终止循环条件：//非第一次p和head指向同一空间 { if(i==Pos&&p->next!=head)//删除条件 { q=p->next; p->next=q->next; *Data=q->data; free(q);//删除节点 head->data--; return OK; } p=p->next; i++; } return ERROR;}//按位置删除int CList_Replace_Pos(CList head,int *Data,int Pos){ CList p=head->next; int i=1,data=*Data; while(p!=head&&i<=Pos)//替换位置合法性判断和终止循环条件 { if(i==Pos)//替换条件 { *Data=p->data;//返回目标元素 p->data=data;//替换 return OK; } p=p->next;//指针移位 i++; } return ERROR;}//按位置替换int CList_Replace_Elem(CList head,int Data,int data){ CList p=head->next; int flag=0; while(p!=head)//终止循环的条件：p和head指向同一内存空间 { if(p->data==data)//替换条件 { flag=1;//标记置1 p->data=Data;//替换 } p=p->next;//指针移位 } if(flag==0) return ERROR; else return OK;}//按元素替换,data为表中的元素int CList_Find_Pos(CList head,int *Data,int Pos){ CList p=head->next; int i=1; while(p!=head&&i<=Pos)//查找位置条件和终止循环条件：p和head指向同一段内存空间 { if(i==Pos)//查找目标元素条件 { *Data=p->data; return OK; } p=p->next;//指针移位 i++; } return ERROR;}//按位置查找int CList_Find_Elem(CList head,int Data,int Position[],int *N){ CList p=head->next; int j=1,flag=0; *N=0; while(p!=head)//终止循环条件：p和head指向同一段内存空间 { if(p->data==Data)//查找目标元素条件 { flag=1;//标记置1 Position[*N]=j;//存储地址 (*N)++; } j++; p=p->next;//指针移位 } if(flag==1) return OK; else return ERROR;}//按元素查找void CList_Show_Length(CList head,int *Length){ *Length=head->data;//返回表长}//查看表长void CList_Clear(CList head){ int Data; while(head->data!=0) Data=CList_Delete_Pos(head,&Data,1);//逐个删除首元素}//清空表void CList_Destroy(CList head){ CList_Clear(head);//清空表 free(head);//释放头结点}//销毁表int CList_Josephus(CList head,int k,int *Data){ int flag=1,Pos=1,State; if(head->next==head||k<1)//判断初始条件：元素个数以及k值大小 return ERROR; while(head->data!=1)//终止条件：只剩下一个元素的时候 { if(flag%k==0)//删除元素条件 { State=CList_Delete_Pos(head,Data,Pos);//删除元素 Pos--; } if(Pos==head->data) Pos=0; Pos++;//地址移位 flag++; } *Data=head->next->data;//返回剩余元素 return OK;}//约瑟夫问题int CList_Read(CList head){ FILE *fp; int i=1; CList p=head,q; if((fp=fopen("Cycle_LinkList.txt","r"))==NULL)//打开文件并判断是否成功 { printf("文件打开错误!/n"); exit(INFEASIBLE); } CList_Clear(head);//清空表 if((fscanf(fp,"%d",&head->data))==EOF)//判断文件是否为空 return ERROR; for(i=1;i<=head->data;i++)//依次创建节点并读取元素，插入表中 { q=(CList)malloc(sizeof(CLinkList)); if(!q) exit(INFEASIBLE); fscanf(fp,"%d",&q->data); p->next=q; p=q; } q->next=head;//尾节点的指针域指向头结点 fclose(fp); return OK;}//读取数据int CList_Save(CList head){ FILE *fp; CList p=head->next; if((fp=fopen("Cycle_LinkList.txt","w"))==NULL)//打开文件并判断是否成功 { printf("文件打开错误!/n"); exit(INFEASIBLE); } if(!p)//判断是否为空表 return ERROR; fprintf(fp,"%0d ",head->data);//读取表长 while(p!=head)//依次读取节点 { fprintf(fp,"%0d ",p->data); p=p->next; } fclose(fp); return OK;}//保存数据 int menu(){ int result; while(1)//显示菜单 { system("cls"); printf("*****************菜单*****************\n"); printf("01.初始化链表 02.按位置插入\n"); printf("03.按位置删除 04.按元素删除\n"); printf("05.按位置替换 06.按元素替换\n"); printf("07.按位置查找 08.按元素查找\n"); printf("09.查看表元素 10.查看表长\n"); printf("11.清空表 12.销毁表\n"); printf("13.约瑟夫环 14.保存数据\n"); printf("15.读取数据 00.退出程序\n"); printf("**************************************\n"); printf("请选择:"); while(scanf("%d",&result)!=1)//判断是否得到单一输入 { fflush(stdin); continue; } if(0<=result&&result<=15)//输入合法则退出并返回出入值 break; } return result;}//菜单函数int main(){ CList head; int State,Data,data,Pos,N,result; int Position[LIMIT]; while(1) { result=menu(); switch(result) { case 1: system("cls"); printf("初始化链表:\n"); State=CList_Init(&head); if(State==ERROR) printf("初始化失败!\n"); else printf("初始化成功!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 2: system("cls"); printf("按位置插入(1-%d):\n",head->data+1); printf("请输入插入位置:"); scanf("%d",&Pos); printf("请输入插入元素:"); scanf("%d",&Data); State=CList_Insert(head,Data,Pos); if(State==ERROR) printf("插入位置错误!\n"); else printf("插入成功!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 3: system("cls"); printf("按位置删除:\n"); printf("请输入删除位置(1-%d):",head->data); scanf("%d",&Pos); State=CList_Delete_Pos(head,&Data,Pos); if(State==ERROR) printf("删除位置错误!\n"); else { printf("删除成功!\n"); printf("被删除元素为:%d\n",Data); } printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 4: system("cls"); printf("按元素删除:\n"); printf("请输入删除元素:"); scanf("%d",&Data); State=CList_Delete_Elem(head,Data); if(State==ERROR) printf("目标元素不存在!\n"); else printf("删除成功!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 5: system("cls"); printf("按位置替换:\n"); printf("请输入替换位置(1-%d):",head->data); scanf("%d",&Pos); printf("请输入替换元素:"); scanf("%d",&Data); State=CList_Replace_Pos(head,&Data,Pos); if(State==ERROR) printf("替换位置错误!\n"); else { printf("替换成功!\n"); printf("目标位置元素为:%d\n",Data); } printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 6: system("cls"); printf("按元素替换:\n"); printf("请输入替换前元素:"); scanf("%d",&data); printf("请输入替换后元素:"); scanf("%d",&Data); State=CList_Replace_Elem(head,Data,data); if(State==ERROR) printf("目标元素不存在!\n"); else printf("替换成功!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 7: system("cls"); printf("按位置查找:\n"); printf("请输入查找位置(1-%d):",head->data); scanf("%d",&Pos); State=CList_Find_Pos(head,&Data,Pos); if(State==ERROR) printf("查找位置错误!\n"); else printf("目标位置元素为:%d\n",Data); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 8: system("cls"); printf("按元素查找:\n"); printf("请输入查找元素:"); scanf("%d",&Data); State=CList_Find_Elem(head,Data,Position,&N); if(State==ERROR) printf("目标元素不存在!\n"); else { printf("目标元素在表中的所有位置为:\n"); for(Pos=0;Pos<=N-1;Pos++) printf("%0d ",Position[Pos]); printf("\n"); } printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 9: system("cls"); printf("查看表元素:\n"); State=CList_Show(head); if(State==ERROR) printf("空表!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 10: system("cls"); printf("查看表长:\n"); CList_Show_Length(head,&Data); printf("表长为:%d\n",Data); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 11: system("cls"); printf("清空表:\n"); CList_Clear(head); printf("已清空!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 12: system("cls"); printf("销毁表:\n"); CList_Destroy(head); printf("已销毁!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 13: system("cls"); printf("约瑟夫环:\n"); printf("请输入约瑟夫环K值:"); scanf("%d",&N); State=CList_Josephus(head,N,&Data); if(State==ERROR) printf("K值错误!\n"); else printf("最终存留的元素为:%d\n",Data); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 14: system("cls"); printf("保存数据:\n"); State=CList_Save(head); if(State==ERROR) printf("空表!\n"); else printf("保存成功!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 15: system("cls"); printf("读取数据:\n"); State=CList_Read(head); if(State==ERROR) printf("暂无数据!\n"); else printf("读取数据成功!\n"); printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; case 0: printf("确定退出程序？Y/N\n"); fflush(stdin); if(getchar()=='Y') { printf("谢谢使用!\n"); exit(0); } printf("按任意键继续......\n"); getch(); break; } } return 0;}阅读全文
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