数据结构（C语言） 线性表 链式存储 双链表
来源：互联网 发布：心理学考研 机构 知乎 编辑：程序博客网 时间：2024/05/18 02:12
/*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 Double { int data; struct Double *prior; struct Double *next;}*DList,DLinkList;int DList_Init(DList *head){ DList node; int i; *head=(DList)malloc(sizeof(DLinkList));//申请头结点空间并判断是否成功 if(!(*head)) exit(INFEASIBLE); (*head)->next=NULL; (*head)->prior=NULL;//初始化头结点 printf("请输入表长:"); scanf("%d",&(*head)->data); if((*head)->data<0)//判断输入是否合法 return ERROR; srand(time(0)); for(i=1;i<=(*head)->data;i++) { node=(DList)malloc(sizeof(DLinkList));//申请节点空间并判断是否成功 if(!node) exit(INFEASIBLE); node->data=rand()%LIMIT;//随机给节点赋值 if(i!=1) (*head)->next->prior=node; node->next=(*head)->next; (*head)->next=node; node->prior=(*head);//插入节点 } return OK;}//初始化链表int DList_Show(DList head){ DList p=head->next; if(!p) return ERROR;//判断是否为空表 while(p)//遍历输出表 { printf("%0d ",p->data); p=p->next; } printf("\n"); return OK;}//输出表int DList_Insert(DList head,int Data,int Pos){ DList p=head,q; int i=1; while(p&&i<=Pos)//插入位置合法性和终止循环条件：p为NULL { if(i==Pos)//插入条件 { q=(DList)malloc(sizeof(DLinkList));//申请空间并判断是否成功 if(!q) exit(INFEASIBLE); q->data=Data; q->next=p->next; q->prior=p; if(p->next!=NULL)//尾节点区别对待 p->next->prior=q; p->next=q;//插入节点 head->data++; return OK; } p=p->next; i++; } return ERROR;}//按位置插入int DList_Delete_Pos(DList head,int *Data,int Pos){ DList p=head->next; int i=1; while(p&&i<=Pos)//删除位置合法性和终止循环条件:p为NULL { if(i==Pos)//删除条件 { if(p->next!=NULL) p->next->prior=p->prior; p->prior->next=p->next; *Data=p->data;//返回目标元素 free(p);//删除节点 head->data--; return OK; } p=p->next;//指针移位 i++; } return ERROR;}//按位置删除int DList_Delete_Elem(DList head,int Data){ DList p=head->next,q; int flag=0; while(p)//p为NULL终止遍历 { if(p->data==Data)//删除条件 { flag=1;//标记置1 q=p; p=p->next; if(p) p->prior=q->prior; q->prior->next=p; free(q);//删除元素 continue; } p=p->next;//指针移位 } if(flag==0) return ERROR; else return OK;}//按元素删除int DList_Replace_Pos(DList head,int *Data,int Pos){ DList p=head->next; int i=1,data=*Data; while(p&&i<=Pos)//替换位置合法性和终止循环条件：p为NULL { 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; i++; } return ERROR;}//按位置替换int DList_Replace_Elem(DList head,int Data,int data){ DList p=head->next; int flag=0; while(p)//p为NULL的时候终止条件 { 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 DList_Find_Pos(DList head,int *Data,int Pos){ DList p=head->next; int i=1; while(p&&i<=Pos)//查找位置合法性和终止循环条件 { if(i==Pos)//查找条件 { *Data=p->data;//返回目标元素 return OK; } p=p->next;//指针移位 i++; } return ERROR;}//按位置查找int DList_Find_Elem(DList head,int Data,int Position[],int *N){ DList p=head->next; int j=1,flag=0; *N=0; while(p)//p为NULL终止循环 { if(p->data==Data)//查找条件 { flag=1;//标记置1 Position[*N]=j;//存储位置 (*N)++; } j++; p=p->next;//指针移位 } if(flag==1) return OK; else return ERROR;}//按元素查找void DList_Show_Length(DList head,int *Length){ *Length=head->data;//返回表长}//查看表长void DList_Destroy(DList head){ DList p=head; while(head)//终止条件 { head=head->next;//指针移位 free(p);//删除节点 p=head; } head=NULL;}//销毁表void DList_Clear(DList head){ DList p=head->next; head->data=0; head->next=NULL;//断开头结点与首元素 DList_Destroy(p);//销毁首元素后面的节点}//清空表int DList_Josephus(DList head,int k,int *Data){ int flag=1,Pos=1,State; if(!(head->next)||k<1)//判断初始条件：表长与k值 return ERROR; while(head->data!=1)//表长为1退出循环 { if(flag%k==0)//删除条件 { State=DList_Delete_Pos(head,Data,Pos);//删除节点 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 DList_Read(DList head){ FILE *fp; DList p=head,q; int i=1; if((fp=fopen("Double_LinkList.txt","r"))==NULL)//打开文件并判断是否成功 exit(INFEASIBLE); DList_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++) { q=(DList)malloc(sizeof(DLinkList));//申请空间并判断是否成功 if(!q) exit(INFEASIBLE); fscanf(fp,"%d",&q->data);//读取数据 p->next=q; q->prior=p; p=q;//插入表中 } p->next=NULL;//尾节点的指针域置空 fclose(fp); return OK;}//读取数据int DList_Save(DList head){ FILE *fp; DList p=head->next; if((fp=fopen("Double_LinkList.txt","w"))==NULL)//打开文件并判断是否为成功 exit(INFEASIBLE); if(!p)//判断是否为空表 return ERROR; fprintf(fp,"%0d ",head->data);//读取表长 while(p) { fprintf(fp,"%0d ",p->data);//读取节点 p=p->next;//指针移位 } fclose(fp); return OK;}//保存数据int menu(){ int result; while(1)//打印菜单 { 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)//判断是否为单一输入 { fflush(stdin); continue; } if(0<=result&&result<=15)//判断输入是否合法，合法则退出并返回 break; } return result;}//菜单函数int main(){ DList 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=DList_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:\n"); printf("请输入插入位置(1-%d):",head->data+1); scanf("%d",&Pos); printf("请输入插入元素:"); scanf("%d",&Data); State=DList_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=DList_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=DList_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=DList_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=DList_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=DList_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=DList_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=DList_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"); DList_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"); DList_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"); DList_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=DList_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=DList_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=DList_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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