[数据结构]第二章--线性表(读书笔记3)

2.3 线性表的链式表示和实现

□静态链表
有时，也可借用一维数组来描述线性表，同时用游标(指示器cur)代替指针指示结点在数组中的相对位置。数组的第0分量可看成头结点，其指针域指示链表的第一个结点。
这种存储结构仍需要分配一个较大的空间，但在作线性表的插入和删除操作的时候不需移动元素，仅需修改指针，故仍有链式结构的主要优点。为了和指针型描述的线性链表相区别，我们给这种用数组描述的链表起名叫静态链表。

#define MAXSIZE 1000 /*链表的最大长度*/typedef struct {ElemType data;int cur;}component,SLinkList[MAXSIZE];/*将整个数组空间初始化成一个链表*/void InitSpace_SL(SLinkList space)/* 算法2.14 */{/*将一维数组space中各分量链成一个备用链表，space[0].cur为头指针，0表示空指针*/int i;for (i = 0; i < MAXSIZE - 1; ++i){space[i].cur = i + 1;}/*最后一个元素为空指针*/space[MAXSIZE].cur = 0;}/*从备用空间取得一个结点,space[0].cur为备用链表的头指针*/int Malloc_SL(SLinkList space) /* 算法2.15 */{/* 若备用链表非空,则返回分配的结点下标(备用链表的第一个结点),否则返回0 */int i = space[0].cur;/*从备用空间取得一个结点*/if (space[0].cur){/* 备用链表非空 */space[0].cur = space[i].cur;/* 备用链表的头结点指向原备用链表的第二个结点 */}return i;/* 返回新开辟结点的坐标 */}/*将空闲结点链结到备用链表上*/void Free_SL(SLinkList space,int k) /* 算法2.16 */{ /* 将下标为k的空闲结点回收到备用链表(成为备用链表的第一个结点) */space[k].cur = space[0].cur;/* 回收结点的＂游标＂指向备用链表的第一个结点 */space[0].cur = k;/* 备用链表的头结点指向新回收的结点 */}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){SLinkList list;int pos = 0;InitSpace_SL(list);pos = Malloc_SL(list);Free_SL(list,pos);return 0;}

线性表的双向链表：

/*线性表的双向链表存储结构*/typedef struct DulNode{ElemType data;struct DulNode *prior;struct DulNode *next;}DulNode,*DuLinkList;Status InitList(DuLinkList *L){ /* 产生空的双向循环链表L */*L = (DuLinkList)malloc(sizeof(struct DulNode));if (*L){(*L)->next = (*L)->prior = *L;return OK;}else{return OVERFLOW;}}Status DestroyList(DuLinkList *L){ /* 操作结果：销毁双向循环链表L */DuLinkList p = (*L)->next; /* p指向第一个结点 */DuLinkList q = NULL;while(p != *L){ /* p没到表头 */q = p->next;free(p);p = q;}free(*L);*L = NULL;return OK;}Status ClearList(DuLinkList L) /* 不改变L */{ /* 初始条件：L已存在。操作结果：将L重置为空表 */DuLinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */DuLinkList q = NULL;while(p != L){ /* p没到表头 */q = p->next;free(p);p = q;}L->next = L->prior = L; /* 头结点的两个指针域均指向自身 */return OK;}Status ListEmpty(DuLinkList 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 == L && L->prior == L){return TRUE;}else{return FALSE;}}int ListLength(DuLinkList L){ /* 初始条件：L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */DuLinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */int count = 0;while(p != L){ /* p没到表头 */p = p->next;count++;}return count;}Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType *e){ /* 当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR */DuLinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */int count = 1;if (i < 1){return ERROR;}while(p != L && count < i) /* 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素或p指向头结点 */{p = p->next;count++;}if( p == L || count > i ){ /* 第i个元素不存在 */return ERROR;}*e = p->data; /* 取第i个元素 */return OK;}int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)){ /* 初始条件：L已存在，compare()是数据元素判定函数 */   /* 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 */DuLinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */int pos = 1;while (L != p){if (compare(e, p->data)){/* 找到这样的数据元素 */return pos;}pos++;p = p->next;}return 0;}Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e){/* 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， *//*           否则操作失败，pre_e无定义 */DuLinkList p = L->next->next; /* p指向第2个元素 */while (L != p){if (cur_e == p->data){/* 找到这样的数据元素 */*pre_e = p->prior->data;return TRUE;}p = p->next;}return FALSE;}Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e){/* 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， *//*           否则操作失败，next_e无定义 */DuLinkList p = L->next; /* p指向第1个元素 */while (L != p){if (cur_e == p->data && p->next != L){/* 找到这样的数据元素 */*next_e = p->next->data;return TRUE;}p = p->next;}return FALSE;}DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i) /* 另加 */{/* 在双向链表L中返回第i个元素的位置指针(算法2.18、2.19要调用的函数) */int j;DuLinkList p = L;for(j = 1; j <= i; j++){p = p->next;}return p;}Status ListInsert(DuLinkList L, int i, ElemType e) /* 改进算法2.18 */{ /* 在带头结点的双链循环线性表L中第i个位置之前插入元素e，i的合法值为1≤i≤表长+1 */if(i < 1 || i > ListLength(L) + 1 ){ /* i值不合法 */return ERROR;}/* 在L中确定第i-1个元素的位置指针p */DuLinkList p = GetElemP(L, i - 1);if( !p ){ /* p=NULL,即第i-1个元素不存在 */return ERROR;}DuLinkList newNode = (DuLinkList)malloc(sizeof(struct DulNode));newNode->data = e;/* 在第i-1个元素之后插入 */newNode->next = p->next;newNode->prior = p;p->next->prior = newNode;p->next = newNode;return OK;}Status ListDelete(DuLinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.19 */{ /* 删除带头结点的双链循环线性表L的第i个元素,i的合法值为1≤i≤表长+1 */if(i < 1 || i > ListLength(L)){ /* i值不合法 */return ERROR;}/* 在L中确定第i-1个元素的位置指针p */DuLinkList p = GetElemP(L, i);if( !p ){ /* p=NULL,即第i-1个元素不存在 */return ERROR;}*e = p->data;p->prior->next = p->next;p->next->prior = p->prior;free(p);return OK;}void ListTraverse(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType)){ /* 由双链循环线性表L的头结点出发,正序对每个数据元素调用函数visit() */DuLinkList p = L->next; /* p指向头结点 */while (p != L){visit(p->data);p = p->next;}printf("\n");}void ListTraverseBack(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType)){ /* 由双链循环线性表L的头结点出发,逆序对每个数据元素调用函数visit()。另加 */DuLinkList p = L->prior; /* p指向尾结点 */while (p != L){visit(p->data);p = p->prior;}printf("\n");}Status compare(ElemType c1,ElemType c2) /* 数据元素判定函数(判定相等) */{if(c1 == c2){return TRUE;}else{return FALSE;}}void vd(ElemType c) /* ListTraverse()调用的函数(类型一致) */{printf("%d ",c);}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){   DuLinkList L;   int i,n;   Status j;   ElemType e;   InitList(&L);   for(i=1;i<=5;i++)     ListInsert(L,i,i); /* 在第i个结点之前插入i */   printf("正序输出链表：");   ListTraverse(L,vd); /* 正序输出 */   printf("逆序输出链表：");   ListTraverseBack(L,vd); /* 逆序输出 */   n=2;   ListDelete(L,n,&e); /* 删除并释放第n个结点 */   printf("删除第%d个结点，值为%d，其余结点为：",n,e);   ListTraverse(L,vd); /* 正序输出 */   printf("链表的元素个数为%d\n",ListLength(L));   printf("链表是否空：%d(1:是 0:否)\n",ListEmpty(L));   ClearList(L); /* 清空链表 */   printf("清空后，链表是否空：%d(1:是 0:否)\n",ListEmpty(L));   for(i=1;i<=5;i++)     ListInsert(L,i,i); /* 重新插入5个结点 */   ListTraverse(L,vd); /* 正序输出 */   n=3;   j=GetElem(L,n,&e); /* 将链表的第n个元素赋值给e */   if(j)     printf("链表的第%d个元素值为%d\n",n,e);   else     printf("不存在第%d个元素\n",n);   n=4;   i=LocateElem(L,n,compare);   if(i)     printf("等于%d的元素是第%d个\n",n,i);   else     printf("没有等于%d的元素\n",n);   j=PriorElem(L,n,&e);   if(j)     printf("%d的前驱是%d\n",n,e);   else     printf("不存在%d的前驱\n",n);   j=NextElem(L,n,&e);   if(j)     printf("%d的后继是%d\n",n,e);   else     printf("不存在%d的后继\n",n);   DestroyList(&L);return 0;}