线性表链式存储结构基本操作

来源:互联网 发布:javascript和java的区别 编辑:程序博客网 时间:2024/05/05 22:44
#include "stdio.h"    #include "string.h"#include "ctype.h"      #include "stdlib.h"   #include "io.h"  #include "math.h"  #include "time.h"#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定,这里假设为int */Status visit(ElemType c){    printf("%d ",c);    return OK;}typedef struct Node{    ElemType data;    struct Node *next;}Node;typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList *//* 初始化顺序线性表 */Status InitList(LinkList *L) {     *L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */    if(!(*L)) /* 存储分配失败 */            return ERROR;    (*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */    return OK;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:若L为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE */Status ListEmpty(LinkList L){     if(L->next)            return FALSE;    else            return TRUE;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 */Status ClearList(LinkList *L){     LinkList p,q;    p=(*L)->next;           /*  p指向第一个结点 */    while(p)                /*  没到表尾 */    {        q=p->next;        free(p);        p=q;    }    (*L)->next=NULL;        /* 头结点指针域为空 */    return OK;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */int ListLength(LinkList L){    int i=0;    LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */    while(p)                            {        i++;        p=p->next;    }    return i;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) *//* 操作结果:用e返回L中第i个数据元素的值 */Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e){    int j;    LinkList p;     /* 声明一结点p */    p = L->next;        /* 让p指向链表L的第一个结点 */    j = 1;      /*  j为计数器 */    while (p && j<i)  /* p不为空或者计数器j还没有等于i时,循环继续 */    {           p = p->next;  /* 让p指向下一个结点 */        ++j;    }    if ( !p || j>i )         return ERROR;  /*  第i个元素不存在 */    *e = p->data;   /*  取第i个元素的数据 */    return OK;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在 *//* 操作结果:返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。 *//* 若这样的数据元素不存在,则返回值为0 */int LocateElem(LinkList L,ElemType e){    int i=0;    LinkList p=L->next;    while(p)    {        i++;        if(p->data==e) /* 找到这样的数据元素 */                return i;        p=p->next;    }    return 0;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L), *//* 操作结果:在L中第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加1 */Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e){     int j;    LinkList p,s;    p = *L;       j = 1;    while (p && j < i)     /* 寻找第i个结点 */    {        p = p->next;        ++j;    }     if (!p || j > i)         return ERROR;   /* 第i个元素不存在 */    s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  /*  生成新结点(C语言标准函数) */    s->data = e;      s->next = p->next;      /* 将p的后继结点赋值给s的后继  */    p->next = s;          /* 将s赋值给p的后继 */    return OK;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L) *//* 操作结果:删除L的第i个数据元素,并用e返回其值,L的长度减1 */Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) {     int j;    LinkList p,q;    p = *L;    j = 1;    while (p->next && j < i)    /* 遍历寻找第i个元素 */    {        p = p->next;        ++j;    }    if (!(p->next) || j > i)         return ERROR;           /* 第i个元素不存在 */    q = p->next;    p->next = q->next;          /* 将q的后继赋值给p的后继 */    *e = q->data;               /* 将q结点中的数据给e */    free(q);                    /* 让系统回收此结点,释放内存 */    return OK;}/* 初始条件:顺序线性表L已存在 *//* 操作结果:依次对L的每个数据元素输出 */Status ListTraverse(LinkList L){    LinkList p=L->next;    while(p)    {        visit(p->data);        p=p->next;    }    printf("\n");    return OK;}/*  随机产生n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L(头插法) */void CreateListHead(LinkList *L, int n) {    LinkList p;    int i;    srand(time(0));                         /* 初始化随机数种子 */    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));    (*L)->next = NULL;                      /*  先建立一个带头结点的单链表 */    for (i=0; i<n; i++)     {        p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */        p->data = rand()%100+1;             /*  随机生成100以内的数字 */        p->next = (*L)->next;            (*L)->next = p;                     /*  插入到表头 */    }}/*  随机产生n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L(尾插法) */void CreateListTail(LinkList *L, int n) {    LinkList p,r;    int i;    srand(time(0));                      /* 初始化随机数种子 */    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */    r=*L;                                /* r为指向尾部的结点 */    for (i=0; i<n; i++)     {        p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */        p->data = rand()%100+1;           /*  随机生成100以内的数字 */        r->next=p;                        /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */        r = p;                            /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */    }    r->next = NULL;                       /* 表示当前链表结束 */}int main(){            LinkList L;    ElemType e;    Status i;    int j,k;    i=InitList(&L);    printf("初始化L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));    for(j=1;j<=5;j++)            i=ListInsert(&L,1,j);    printf("在L的表头依次插入1~5后:L.data=");    ListTraverse(L);     printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));    i=ListEmpty(L);    printf("L是否空:i=%d(1:是 0:否)\n",i);    i=ClearList(&L);    printf("清空L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));    i=ListEmpty(L);    printf("L是否空:i=%d(1:是 0:否)\n",i);    for(j=1;j<=10;j++)            ListInsert(&L,j,j);    printf("在L的表尾依次插入1~10后:L.data=");    ListTraverse(L);     printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));    ListInsert(&L,1,0);    printf("在L的表头插入0后:L.data=");    ListTraverse(L);     printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));    GetElem(L,5,&e);    printf("第5个元素的值为:%d\n",e);    for(j=3;j<=4;j++)    {            k=LocateElem(L,j);            if(k)                    printf("第%d个元素的值为%d\n",k,j);            else                    printf("没有值为%d的元素\n",j);    }    k=ListLength(L); /* k为表长 */    for(j=k+1;j>=k;j--)    {            i=ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第j个数据 */            if(i==ERROR)                    printf("删除第%d个数据失败\n",j);            else                    printf("删除第%d个的元素值为:%d\n",j,e);    }    printf("依次输出L的元素:");    ListTraverse(L);     j=5;    ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */    printf("删除第%d个的元素值为:%d\n",j,e);    printf("依次输出L的元素:");    ListTraverse(L);     i=ClearList(&L);    printf("\n清空L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));    CreateListHead(&L,20);    printf("整体创建L的元素(头插法):");    ListTraverse(L);     i=ClearList(&L);    printf("\n删除L后:ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));    CreateListTail(&L,20);    printf("整体创建L的元素(尾插法):");    ListTraverse(L);     return 0;}

线性表链式存储和顺序存储区别
存储分配方式
顺序存储结构用一段连续存储单元依次存储线性表的数据元素
单链表采用链式存储结构,用任意存储单元存储线性表元素

时间性能
顺序存储结构 查找o(l)
单链表 o(n)
插入删除 顺序存储结构需要平均移动表长一半的元素时间0(n)
单链表在找出某个位置的指针后插入和删除时仅仅为o(l)

空间性能
顺序存储结构需要预分配存储空间 分大了浪费 分小了容易发生上溢
单链表不需要分配存储空间,只要有就可以分配,元素个数也不受限制


0 0
原创粉丝点击