线性表的链式存储结构

连式存储定义

     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

链式存储逻辑结构

     n个节点链接成一个链式线性表的结构叫做链表,当每个节点中只包含一个指针域时,叫做单链表

链表的基本概念

表头结点

     链表中的第一个节点,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

数据节点

     链表中代表数据元素的节点,包含指向下一个数据元素的指针和数据元素的信息

尾节点

     链表中最后一个数据节点,其下一个元素指针为空,表示无后继

单链表示例

链式存储结构

     在C语言中可以用结构体来定义链表中的指针域

     链表中的表头节点也可以用结构体实现

获取第pos个元素操作

     判断线性表是否合法     判断位置时候合法

     由表头开始通过next指针移动pos次后,当前元素的next指针即指向要获取的元素

      LinkListNode* current = (LinkListNode*)list

      for(i = 0; i < pos; i++) 

     {

          current = current->next;

     }

     ret = current->next;

插入元素操作

     

插入元素到位置pos的算法

     判断线性表是否合法

     判断插入位置是否合法

     由表头开始通过next指针移动pos次后,当前元素的next指针即指向要插入的位置

     将新元素插入

     线性表长度加1

插入元素到位置pos的算法

     LinkListNode* current = (LinkListNode*)list;

     for(i = 0; (i < pos) && (current->next != NULL); i++)

     {

          current = current->next;

     }  

     node->next = current->next;

     curren->next = node;

     sList->length++;

删除元素操作

     

删除第pos个元素的算法

     判断线性表是否合法

     判断插入位置是否合法

     获取第pos个元素

     将第pos个元素从链表中删除

     线性表长度减1

     

     TLinkList* sList = (TLinkList*)list;

     LinkListNode* ret = NULL;

     int i = 0;

     if((sList != NULL) && (pos >= 0) && (pos < sList->length))

     {

          LinkListNode* current = (LinkListNode*)list;

          for(i = 0; i < pos; i++)

          {

               current = current->next;

          }

          ret = current->next;

          current->next = ret->next;

          sList->length--;

     }

小结

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访问之前的元素

LinkList.h

#ifndef _LINKLIST_H_

#define _LINKLIST_H_

typedef void LinkList;

typedef struct _tag_LinkListNode LinkListNode;

struct _tag_LinkListNode

{

 LinkListNode *next;

};

/*该方法用于创建并且返回一个空的线性表*/

LinkList* LinkList_Create();

/*该方法用于销毁一个线性表list*/

void LinkList_Destroy(LinkList* list);

/*该方法用于讲一个显示表list中的所有元素清空,使得线性表回到创建时的初始状态*/

void LinkList_Clear(LinkList* list);

/*该方法用于返回一个线性表list中的所有元素个数*/

int LinkList_Length(LinkList* list);

/*该方法用于向一个线性表list的pos位置处插入新元素node返回值为1表示掺入成功,0表示插入失败*/

int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos);

/*该方法用于获取一个线性表list的pos位置处的元素返回值为pos位置处的元素,NULL表示获取失败*/

LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos);

/*该方法用于删除一个线性表list的pos位置处的元素返回值为被删除的元素,NULL表示删除失败*/

LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos); 

#endif 

LinkList.c

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

#include "LinkList.h"

typedef struct _tag_LinkList

{

 LinkListNode head;

 int length;

}TLinkList;

/*该方法用于创建并且返回一个空的线性表*/

LinkList* LinkList_Create()

{

 TLinkList* ret = (TLinkList*)malloc(sizeof(TLinkList));

 /*开辟空间成功*/

 if(ret != NULL)

 {

         ret->length = 0;

         ret->head.next = NULL;

 }     

}

/*该方法用于销毁一个线性表list*/

void LinkList_Destroy(LinkList* list)

{

 free(list);

}

/*该方法用于讲一个显示表list中的所有元素清空,使得线性表回到创建时的初始状态*/

void LinkList_Clear(LinkList* list)

{

 TLinkList* sList = (TLinkList*)list;

 if(sList != NULL)

 {

         sList->length = 0;

         sList->head.next = NULL;

 } 

}

/*该方法用于返回一个线性表list中的所有元素个数*/

int LinkList_Length(LinkList* list)

{

 TLinkList* sList = (TLinkList*)list;

 int ret = -1;

 if(sList != NULL)

 {

         ret = sList->length;    

 }

 return ret;

}

/*该方法用于向一个线性表list的pos位置处插入新元素node返回值为1表示掺入成功,0表示插入失败*/

int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos)

{

 TLinkList* sList = (TLinkList*)list;

 /*判断链表, 位置, 节点合法,*/

 int ret = (sList != NULL) && (pos >= 0) && (node != NULL);

 int i = 0; 

 if(ret)

 {

         LinkListNode* current = (LinkListNode*)sList;

         for(i = 0; (i < pos) && (current->next != NULL); i++)

         {

                 current = current->next;     

         }

         node->next = current->next;

         current->next = node;

         sList->length++;

 }

 return ret;

}

/*该方法用于获取一个线性表list的pos位置处的元素返回值为pos位置处的元素,NULL表示获取失败*/

LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos)

{

 TLinkList* sList = (TLinkList*) list;

 LinkListNode* ret = NULL;

 int i = 0;

 if((sList != NULL) && (pos >= 0) && (pos < sList->length))  

 {

         /*指向当前链表的表头*/

         LinkListNode* current = (LinkListNode*)sList;

         for(i = 0; i < pos; i++)

         {

                 current = current->next;

         }

         ret = current->next;

 }

 return ret;

}

/*该方法用于删除一个线性表list的pos位置处的元素返回值为被删除的元素,NULL表示删除失败*/

LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos)

{

 TLinkList* sList = (TLinkList*)list;

 LinkListNode* ret = NULL;

 int i = 0;

 if((sList != NULL) && (pos >= 0) && (pos < sList->length))

 {

         /*指向链表的表头*/

         LinkListNode* current = (LinkListNode*)sList;

         for(i = 0; i < pos; i++)

         {

                 current = current->next;

         }

         ret = current->next;

         current->next = ret->next;

         sList->length--; 

 }

 return ret;

}

main.c

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include "LinkList.h"

/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

struct vaule

{

 LinkListNode head;

 int v; 

};

int main(int argc, char *argv[]) 

{

 int i = 0;

 /*开辟一个链表*/

 LinkList* list = LinkList_Create();

 struct vaule v1;

 struct vaule v2;

 struct vaule v3;

 struct vaule v4;

 struct vaule v5;

 v1.v = 1;

 v2.v = 2;

 v3.v = 3;

 v4.v = 4;

 v5.v = 5;

 LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v1, LinkList_Length(list));

 LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v2, LinkList_Length(list));

 LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v3, LinkList_Length(list));

 LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v4, LinkList_Length(list));

 LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v5, LinkList_Length(list));

 for(i = 0; i < LinkList_Length(list); i++)

 {

         struct vaule* p = (struct vaule*)LinkList_Get(list, i);

         printf("%d\n", p->v);

 }

 printf("\n");

 while(LinkList_Length(list) > 0)

 {

         struct vaule* p = (struct vaule*)LinkList_Delete(list, 0);

         printf("%d\n", p->v);    

 }

 LinkList_Destroy(list);

 return 0;

}