线性表链式存储设计与实现 - API实现

基本概念
链式存储定义
为了表示每个数据元素与其直接后继元素之间的逻辑关系，每个元素除了存储本身的信息外，还需要存储指示其直接后继的信息。

表头结点

链表中的第一个结点，包含指向第一个数据元素的指针以及链表自身的一些信息

数据结点

链表中代表数据元素的结点，包含指向下一个数据元素的指针和数据元素的信息

尾结点

链表中的最后一个数据结点，其下一元素指针为空，表示无后继。

链表技术领域推演

链表链式存储_api实现分析

在C语言中可以用结构体来定义链表中的指针域
链表中的表头结点也可以用结构体实现

带头结点、位置从0的单链表
返回链表中第3个位置处，元素的值

LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos){if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) {return NULL;}TLinkList *tList = NULL;tList = (TLinkList *)list;LinkListNode *cur = NULL;cur = &(tList->header);for (int i = 0; i < pos; ++i) {cur = cur->next;}return cur->next;}

返回第三个位置的

移动pos次以后，当前指针指向哪里？

答案：指向位置2，所以需要返回 ret = current->next;

 

备注：

         循环遍历时，         遍历第1次，指向位置0

                            遍历第2次，指向位置1

                            遍历第3次，指向位置2

                            遍历第n次，指向位置n-1;

删除元素

代码：

// linklist.h#ifndef _MYLINKLIST_H_#define _MYLINKLIST_H_typedef void LinkList;typedef struct _tag_LinkListNode{struct _tag_LinkListNode* next;}LinkListNode;LinkList* LinkList_Create();void LinkList_Destroy(LinkList* list);void LinkList_Clear(LinkList* list);int LinkList_Length(LinkList* list);int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos);LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos);LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos);#endif

// linklist.cpp#include <iostream>#include <cstdio>#include "linklist.h"using namespace std;typedef void LinkList;typedef struct _tag_LinkList{LinkListNode header;int length;}TLinkList;LinkList* LinkList_Create(){TLinkList *tmp = NULL;tmp = (TLinkList *)malloc(sizeof(TLinkList));if (tmp == NULL) {printf("function LinkList_Create() err.\n");return NULL;}memset(tmp, 0, sizeof(TLinkList)); // 初始化为空链表return tmp;}void LinkList_Destroy(LinkList* list){if (list == NULL) {return;}free(list);return;}void LinkList_Clear(LinkList* list){if (list == NULL) {return;}TLinkList *tList = NULL;tList = (TLinkList *)list;tList->header.next = NULL;tList->length = 0;return;}int LinkList_Length(LinkList* list){if (list == NULL) {return -1;}TLinkList *tList = NULL;tList = (TLinkList *)list;return tList->length;}int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos){if (list == NULL || node == NULL || pos < 0) {return -1;}TLinkList *tList = NULL;tList = (TLinkList *)list;LinkListNode *cur = NULL;cur = &(tList->header);// 对pos的容错处理，如果pos过大，改为最后面if (pos > LinkList_Length(list)) {pos = LinkList_Length(list);}// 移动到需要插入的位置for (int i = 0; i < pos; ++i) {cur = cur->next;}// 插入node->next = cur->next;cur->next = node;++tList->length;return 0;}LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos){if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) {return NULL;}TLinkList *tList = NULL;tList = (TLinkList *)list;LinkListNode *cur = NULL;cur = &(tList->header);for (int i = 0; i < pos; ++i) {cur = cur->next;}return cur->next;}LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos){if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) {return NULL;}TLinkList *tList = NULL;tList = (TLinkList *)list;LinkListNode *cur = NULL;cur = &(tList->header);for (int i = 0; i < pos; ++i) {cur = cur->next;}LinkListNode *ret = NULL;ret = cur->next;// 删除结点cur->next = ret->next;--tList->length;return ret;}

// main.cpp#include <iostream>#include <cstdio>#include "linklist.h"using namespace std;typedef struct _Student{LinkListNode node;charname[32];intage;}Student;int main(){Student s1, s2, s3, s4, s5, s6;s1.age = 21;s2.age = 22;s3.age = 23;s4.age = 24;s5.age = 25;s6.age = 26;// 创建链表Student *list = (Student *)LinkList_Create();// 插入结点LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s1, 0);LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s2, 0);LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s3, 0);LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s4, 0);LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s5, 0);LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s6, 3);// 遍历链表for (int i = 0; i < LinkList_Length(list); ++i) {Student *tmp = (Student *)LinkList_Get(list, i);if (tmp == NULL) {return 0;}printf("age: %d\n", tmp->age);}// 删除链表结点while (LinkList_Length(list)) {Student *tmp = (Student *)LinkList_Delete(list, 0);if (tmp == NULL) {return 0;}printf("age: %d\n", tmp->age);}LinkList_Destroy(list);return 0;}

优点：
无需一次性定制链表的容量
插入和删除操作无需移动数据元素
缺点：
数据元素必须保存后继元素的位置信息
获取指定数据的元素操作需要顺序访问之前的元素

工程详情：Github