数据结构c语言实现之单链表的应用

来源:互联网 发布:淘宝win10 激活靠谱不 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 13:25
//c语言实现,单链表实现学生健康登记表,参考严蔚敏书本代码和《数据结构算法实现及解析》#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h> // malloc()等#include<limits.h> // INT_MAX等#include<stdio.h> // EOF(=^Z或F6),NULL#include<stdlib.h> // atoi()#include<io.h> // eof()#include<math.h> // floor(),ceil(),abs()#include<process.h> // exit()#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define NAMELEN 8 // 姓名最大长度#define CLASSLEN 4 // 班级名最大长度typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等struct stud // 记录的结构{char name[NAMELEN+1]; // 包括'\0'long num;char sex;int age;char Class[CLASSLEN+1]; // 包括'\0'int health;};typedef stud ElemType; // 链表结点元素类型为结构体char sta[3][9]={"健康  ","一般  ","神经衰弱"}; // 健康状况(3类)FILE *fp; // 全局变量struct LNode{ElemType data;LNode *next;};typedef LNode *LinkList; // 另一种定义LinkList的方法// bo2-8.cpp 不带头结点的单链表(存储结构由c2-2.h定义)的部分基本操作(9个)#define DestroyList ClearList // DestroyList()和ClearList()的操作是一样的void InitList(LinkList &L){ // 操作结果:构造一个空的线性表LL=NULL; // 指针为空}void ClearList(LinkList &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;while(L) // L不空{p=L; // p指向首元结点L=L->next; // L指向第2个结点(新首元结点)free(p); // 释放首元结点}}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FALSEif(L)return FALSE;elsereturn 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;while(p) // p指向结点(没到表尾){p=p->next; // p指向下一个结点i++;}return i;}Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e){ // L为不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ERRORint j=1;LinkList p=L;if(i<1) // i值不合法return ERROR;while(j<i&&p) // 没到第i个元素,也没到表尾{j++;p=p->next;}if(j==i) // 存在第i个元素{e=p->data;return OK;}elsereturn ERROR;}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0int i=0;LinkList p=L;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 ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e){ // 在不带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素eint j=1;LinkList p=L,s;if(i<1) // i值不合法return ERROR;s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 生成新结点s->data=e; // 给s的data域赋值if(i==1) // 插在表头{s->next=L;L=s; // 改变L}else{ // 插在表的其余处while(p&&j<i-1) // 寻找第i-1个结点{p=p->next;j++;}if(!p) // i大于表长+1return ERROR;s->next=p->next;p->next=s;}return OK;}Status ListDelete(LinkList &L,int i,ElemType &e){ // 在不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=1;LinkList p=L,q;if(i==1) // 删除第1个结点{L=p->next; // L由第2个结点开始e=p->data;free(p); // 删除并释放第1个结点}else{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;}void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType)){ // 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()LinkList p=L;while(p){vi(p->data);p=p->next;}printf("\n");}// func2-1.cpp 不带头结点的单链表(存储结构由c2-2.h定义)的扩展操作(3个)// algo2-6.cpp和bo7-2.cpp用到void InsertAscend(LinkList &L,ElemType e,int(*compare)(ElemType,ElemType)){ // 按关键字非降序将e插入表L。函数compare()返回值为:形参1的关键字-形参2的关键字LinkList q=L;if(!L||compare(e,L->data)<=0) // 链表空或e的关键字小于等于首结点的关键字ListInsert(L,1,e); // 将e插在表头,在bo2-8.cpp中else{while(q->next&&compare(q->next->data,e)<0) // q不是尾结点且q的下一结点关键字<e的关键字q=q->next;ListInsert(q,2,e); // 插在q所指结点后(将q作为头指针)}}LinkList Point(LinkList L,ElemType e,Status(*equal)(ElemType,ElemType),LinkList &p){ // 查找表L中满足条件的结点。如找到,返回指向该结点的指针,p指向该结点的前驱(若该结点是// 首元结点,则p=NULL)。如表L中无满足条件的结点,则返回NULL,p无定义。// 函数equal()的两形参的关键字相等,返回OK;否则返回ERRORint i,j;i=LocateElem(L,e,equal);if(i) // 找到{if(i==1) // 是首元结点{p=NULL;return L;}p=L;for(j=2;j<i;j++)p=p->next;return p->next;}return NULL; // 没找到}Status DeleteElem(LinkList &L,ElemType &e,Status(*equal)(ElemType,ElemType)){ // 删除表L中满足条件的结点,并返回TRUE;如无此结点,则返回FALSE。// 函数equal()的两形参的关键字相等,返回OK;否则返回ERRORLinkList p,q;q=Point(L,e,equal,p);if(q) // 找到此结点,且q指向该结点{if(p) // 该结点不是首元结点,p指向其前驱ListDelete(p,2,e); // 将p作为头指针,删除第2个结点else // 该结点是首元结点ListDelete(L,1,e);return TRUE;}return FALSE;}void Print(stud e){ // 显示记录e的内容printf("%-8s %6ld",e.name,e.num);if(e.sex=='m')printf(" 男");elseprintf(" 女");printf("%5d  %-4s",e.age,e.Class);printf("%9s\n",sta[e.health]);}void ReadIn(stud &e){ // 由键盘输入结点信息printf("请输入姓名(<=%d个字符): ",NAMELEN);scanf("%s",e.name);printf("请输入学号: ");scanf("%ld",&e.num);printf("请输入性别(m:男 f:女): ");scanf("%*c%c",&e.sex);printf("请输入年龄: ");scanf("%d",&e.age);printf("请输入班级(<=%d个字符): ",CLASSLEN);scanf("%s",e.Class);printf("请输入健康状况(0:%s 1:%s 2:%s):",sta[0],sta[1],sta[2]);scanf("%d",&e.health);}void WriteToFile(stud e){ // 将结点信息写入fp指定的文件fwrite(&e,sizeof(stud),1,fp);}Status ReadFromFile(stud &e){ // 由fp指定的文件读取结点信息到eint i;i=fread(&e,sizeof(stud),1,fp);if(i==1) // 读取文件成功return OK;elsereturn ERROR;}int cmp(ElemType c1,ElemType c2){return (int)(c1.num-c2.num);}void Modify(LinkList &L,ElemType e){ // 修改结点内容,并按学号将结点非降序插入链表Lchar s[80];Print(e); // 显示原内容printf("请输入待修改项的内容,不修改的项按回车键保持原值:\n");printf("请输入姓名(<=%d个字符): ",NAMELEN);gets(s);if(strlen(s))strcpy(e.name,s);printf("请输入学号: ");gets(s);if(strlen(s))e.num=atol(s);printf("请输入性别(m:男 f:女): ");gets(s);if(strlen(s))e.sex=s[0];printf("请输入年龄: ");gets(s);if(strlen(s))e.age=atoi(s);printf("请输入班级(<=%d个字符): ",CLASSLEN);gets(s);if(strlen(s))strcpy(e.Class,s);printf("请输入健康状况(0:%s 1:%s 2:%s):",sta[0],sta[1],sta[2]);gets(s);if(strlen(s))e.health=atoi(s); // 修改完毕InsertAscend(L,e,cmp); // 把q所指结点的内容按学号非降序插入L(func2-1.cpp)}#define N 4 // student记录的个数Status EqualNum(ElemType c1,ElemType c2){if(c1.num==c2.num)return OK;elsereturn ERROR;}Status EqualName(ElemType c1,ElemType c2){if(strcmp(c1.name,c2.name))return ERROR;elsereturn OK;}void main(){ // 表的初始记录stud student[N]={{"王小林",790631,'m',18,"计91",0},{"陈红",790632,'f',20,"计91",1},{"刘建平",790633,'m',21,"计91",0},{"张立立",790634,'m',17,"计91",2}};int i,j,flag=1;char filename[13];ElemType e;LinkList T,p,q;InitList(T); // 初始化链表while(flag){printf("1:将结构体数组student中的记录按学号非降序插入链表\n");printf("2:将文件中的记录按学号非降序插入链表\n");printf("3:键盘输入新记录,并将其按学号非降序插入链表\n");printf("4:删除链表中第一个有给定学号的记录\n");printf("5:删除链表中第一个有给定姓名的记录\n");printf("6:修改链表中第一个有给定学号的记录\n");printf("7:修改链表中第一个有给定姓名的记录\n");printf("8:查找链表中第一个有给定学号的记录\n");printf("9:查找链表中第一个有给定姓名的记录\n");printf("10:显示所有记录 \n11:将链表中的所有记录存入文件 \n12:结束\n");printf("请选择操作命令: \n");scanf("%d",&i);switch(i){case 1: for(j=0;j<N;j++)InsertAscend(T,student[j],cmp); // 在func2-1.cpp中break;case 2: printf("请输入文件名: \n");scanf("%s",filename);if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL)printf("打开文件失败!\n");else{while(ReadFromFile(e))InsertAscend(T,e,cmp); // 在func2-1.cpp中fclose(fp);}break;case 3: ReadIn(e);InsertAscend(T,e,cmp); // 在func2-1.cpp中break;case 4: printf("请输入待删除记录的学号: ");scanf("%ld",&e.num);if(!DeleteElem(T,e,EqualNum)) // 在func2-1.cpp中printf("没有学号为%ld的记录\n",e.num);break;case 5: printf("请输入待删除记录的姓名: \n");scanf("%*c%s",e.name); // %*c吃掉回车符if(!DeleteElem(T,e,EqualName)) // 在func2-1.cpp中printf("没有姓名为%s的记录\n",e.name);break;case 6: printf("请输入待修改记录的学号: \n");scanf("%ld%*c",&e.num);if(!DeleteElem(T,e,EqualNum)) // 在链表中删除该结点,并由e返回(在func2-1.cpp)printf("没有学号为%ld的记录\n",e.num);elseModify(T,e); // 修改e并按学号插入链表Tbreak;case 7: printf("请输入待修改记录的姓名: \n");scanf("%*c%s%*c",e.name); // %*c吃掉回车符if(!DeleteElem(T,e,EqualName)) // 在func2-1.cpp中printf("没有姓名为%s的记录\n",e.name);elseModify(T,e);break;case 8: printf("请输入待查找记录的学号: \n");scanf("%ld",&e.num);if(!(q=Point(T,e,EqualNum,p))) // 在func2-1.cpp中printf("没有学号为%ld的记录\n",e.num);elsePrint(q->data);break;case 9: printf("请输入待查找记录的姓名: \n");scanf("%*c%s",e.name);if(!(q=Point(T,e,EqualName,p))) // 在func2-1.cpp中printf("没有姓名为%s的记录\n",e.name);elsePrint(q->data);break;case 10:printf("  姓名    学号 性别 年龄 班级 健康状况\n");ListTraverse(T,Print);break;case 11:printf("请输入文件名: \n");scanf("%s",filename);if((fp=fopen(filename,"wb"))==NULL)printf("打开文件失败!\n");elseListTraverse(T,WriteToFile);fclose(fp);break;case 12:flag=0;}}}

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