數據結構-線性表-鏈表

/*國嵌版的，採用代碼複用的思想*/
#ifndef _LINKLIST_H_
#define _LINKLIST_H_

typedef void LinkList;
typedef struct _tag_LinkListNode LinkListNode;   
struct _tag_LinkListNode
{
	LinkListNode* next;	  /*Linuxn內核中主要就是此類做法*/
};


LinkList* LinkList_Create();

void LinkList_Destroy(LinkList* list);

void LinkList_Clear(LinkList* list);

int LinkList_Empty(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 

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "LinkList.h"
typedef struct _tag_LinkList
{
    LinkListNode header;
    int length;
} TLinkList; 
LinkList* LinkList_Create()
{
    TLinkList* ret = (TLinkList*)malloc(sizeof(TLinkList));
    if(ret != NULL)
    {
        ret->header.next = NULL;
        ret->length = 0;    
    }
    return ret;
}

void LinkList_Destroy(LinkList* list)
{
    free(list);
}

void LinkList_Clear(LinkList* list)
{
    TLinkList* slist = (TLinkList*)list;
    if(slist != NULL)
    {
        slist->header.next = NULL;
        slist->length = 0;    
    } 
}
int LinkList_Empty(LinkList* list)
{
    TLinkList* slist = (TLinkList*)list;
    int ret = 0;
    if((slist != NULL) && (slist->length == 0))
    {
        ret = 1;
    }
    return ret;
}
int LinkList_Length(LinkList* list)
{
    TLinkList* slist = (TLinkList*)list;
    int ret = -1;
    if(slist != NULL)
    {
        ret = slist->length;    
    }
    return ret;
}

int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos)
{
    TLinkList* slist = (TLinkList*)list;
    
    int i = 0;
    int ret = (slist != NULL) && (0 <= pos);
    
    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;
}

LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos)
{
    TLinkList* slist = (TLinkList*)list;
    LinkListNode* ret = NULL;
    int i = 0;
    if((0 <= pos) && (pos < slist->length))
    {
        LinkListNode* current  = (LinkListNode*)slist;
        for(i=0;i<pos;i++)
        {
            current = current->next;    
        }    
        ret = current->next;
    }
    return ret;
}

LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos)
{
    TLinkList* slist = (TLinkList*)list;
    LinkListNode* ret = NULL;
    int i = 0;
    if((slist != NULL) && (0 <= pos) && (pos < slist->length))
    {
        LinkListNode* current = (LinkListNode*)slist;
        for(i=0;i<pos;i++)
        {
            current = current->next;
        }    
        ret = current->next;
        current->next = ret->next;
        slist->length--;
    }    
    return ret;
}







#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 */
typedef struct value
{
	LinkListNode header;    /*一定要包含結點結構體，這種是Linux內核鏈表主要採用的思想*/
	char c;	
} DataElem;
int main(int argc, char *argv[]) 
{
	LinkList* list = LinkList_Create();
	DataElem v1,v2,v3,v4,v5,v6;
	v1.c = 'a';
	v2.c = 'b';
	v3.c = 'c';
	v4.c = 'd';
	v5.c = 'e';
	v6.c = 'f';
	int i = 0;
	LinkList_Insert(list,(LinkListNode*)&v1,0);
	LinkList_Insert(list,(LinkListNode*)&v2,0);
	LinkList_Insert(list,(LinkListNode*)&v3,0);
	LinkList_Insert(list,(LinkListNode*)&v4,0);
	LinkList_Insert(list,(LinkListNode*)&v5,0);
	LinkList_Insert(list,(LinkListNode*)&v6,0);

	
	for(i=0;i<LinkList_Length(list);i++)
	{
		DataElem* p = (DataElem*)LinkList_Get(list,i); 
		printf("the element is %c\n",(*p).c);
	}
	printf("the length is %d\n",LinkList_Length(list));
	printf("\n");
	
	while(LinkList_Length(list) > 0)
	{
		DataElem* p = (DataElem*)LinkList_Delete(list,LinkList_Length(list)-1); 
		printf("the element is %c\n",(*p).c);	
	}
	LinkList_Clear(list);
	printf("LinkList is Empty(%d)\n",LinkList_Empty(list));
	
	LinkList_Destroy(list);
	return 0;
}

/*大話數據結構版修改*/

#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 /* 存儲空間初始分配量 */

typedef int Status;/* Status是函數的類型,其值是函數結果狀態代碼，如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType類型根據實際情況而定，這裏假設爲int */


Status visit(ElemType c)
{
    printf("%d ",c);
    return OK;
}

typedef struct Node
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定義LinkList */

/* 初始化順序線性表 */
Status InitList(LinkList *L) 
{ 
    *L=(Node*)malloc(sizeof(Node)); /* 產生頭結點,並使L指向此頭結點 */
    if((*L) == NULL) /* 存儲分配失敗 */
            return ERROR;
    (*L)->next=NULL; /* 指針域爲空 */

    return OK;
}

/* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結果：若L爲空表，則返回TRUE，否則返回FALSE */
Status ListEmpty(LinkList L)
{ 
    if(L->next)
            return FALSE;
    else
            return TRUE;
}

/* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結果：將L重置爲空表 */
Status ClearList(LinkList *L)
{ 
	LinkList p,q;
	p=(*L)->next;           /*  p指向第一個結點 */
	while(p)                /*  沒到表尾 */
	{
		q=p->next;
		free(p);
		p=q;
	}
	(*L)->next=NULL;        /* 頭結點指針域爲空 */
	return OK;
}

/* 初始條件：順序線性表L已存在。操作結果：返回L中數據元素個數 */
int ListLength(LinkList L)
{
    int i=0;
    Node* p=L->next; /* p指向第一個結點 */
    while(p)                        
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return i;
}

/* 初始條件：順序線性表L已存在，0≤i<ListLength(L) */
/* 操作結果：用e返回L中第i個數據元素的值 */
Status GetElem(LinkList L,int pos,ElemType *e)
{
	int i;
	if(0 <= pos && pos<ListLength(L))
	{
		Node *current =  L->next;
		for(i=0; i< pos && current->next != NULL ;i++)
		{
			current = current->next;
		}
		*e = current->data;
		return OK;

	}
	return ERROR;
}

/* 初始條件：順序線性表L已存在 */
/* 操作結果：返回L中第1個與e滿足關係的數據元素的位序。 */
/* 若這樣的數據元素不存在，則返回值爲-1*/
int LocateElem(LinkList L,ElemType e)
{
    int i=0;
   Node *current =  L->next;
    while(current)
    {
        if(current->data==e) /* 找到這樣的數據元素 */
                return i;
        current=current->next;
	 i++;
    }
    return -1;
}


/* 初始條件：順序線性表L已存在,0≤i<ListLength(L)， */
/* 操作結果：在L中第i個位置之前插入新的數據元素e，L的長度加1 */
Status ListInsert(LinkList *L,int pos,ElemType e)
{ 
	int i;
	
	if(0 <= pos && L!=NULL)
	{
		Node *current =  *L;  /*current是頭結點,指向第0個節點*/
		if(pos>=ListLength(*L))
		{
			pos = ListLength(*L);
		}
		for(i=0; i< pos && current->next != NULL ;i++)
		{
			current = current->next;
		}
		Node *Next = current->next;
		Node *s = (Node*)malloc(sizeof(Node)); 
		s->data  = e;
		s->next = Next;
		current->next = s;
		return OK;
	}
	return ERROR;
}

/* 初始條件：順序線性表L已存在，0≤i<ListLength(L) */
/* 操作結果：刪除L的第i個數據元素，並用e返回其值，L的長度減1 */
Status ListDelete(LinkList *L,int pos,ElemType *e) 
{ 
	int i;
	if(0 <= pos && pos < ListLength(*L)&& L!=NULL && e != NULL)
	{
		Node *current =  *L;  /*current是頭結點,指向第0個節點*/

		for(i=0; i< pos && current->next != NULL ;i++)
		{
			current = current->next;
		}
		Node *Next = current->next;
		*e = Next->data;
		current->next = Next->next;
		free(Next);
		return OK;
	}
	return ERROR;
}

/* 初始條件：順序線性表L已存在 */
/* 操作結果：依次對L的每個數據元素輸出 */
Status ListTraverse(LinkList L)
{
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        visit(p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}
#if 1
/*  隨機產生n個元素的值，建立帶表頭結點的單鏈線性表L（頭插法） */
void CreateListHead(LinkList *L, int n) 
{
	LinkList p;
	int i;
	srand(time(0));                         /* 初始化隨機數種子 */
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
	(*L)->next = NULL;                      /*  先建立一個帶頭結點的單鏈表 */
	for (i=0; i<n; i++) 
	{
		p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新結點 */
		p->data = rand()%100+1;             /*  隨機生成100以內的數字 */
		p->next = (*L)->next;    
		(*L)->next = p;						/*  插入到表頭 */
	}
}

/*  隨機產生n個元素的值，建立帶表頭結點的單鏈線性表L（尾插法） */
void CreateListTail(LinkList *L, int n) 
{
	LinkList p,r;
	int i;
	srand(time(0));                      /* 初始化隨機數種子 */
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L爲整個線性表 */
	r=*L;                                /* r爲指向尾部的結點 */
	for (i=0; i<n; i++) 
	{
		p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新結點 */
		p->data = rand()%100+1;           /*  隨機生成100以內的數字 */
		r->next=p;                        /* 將表尾終端結點的指針指向新結點 */
		r = p;                            /* 將當前的新結點定義爲表尾終端結點 */
	}
	r->next = NULL;                       /* 表示當前鏈表結束 */
}
#endif
int main()
{        
    LinkList L;
    ElemType e;
    Status i;
    int j,k;
    i=InitList(&L);
    printf("初始化L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    for(j=1;j<=5;j++)
            i=ListInsert(&L,0,j);
    printf("在L的表頭依次插入1～5後：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後：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-1,j);
    printf("在L的表尾依次插入1～10後：L.data=");
    ListTraverse(L); 

    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));

    ListInsert(&L,0,0);
    printf("在L的表頭插入0後：L.data=");
    ListTraverse(L); 
    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));

    GetElem(L,5,&e);
    printf("第5個元素的值爲：%d\n",e);
    for(j=3;j<=4;j++)
    {
            k=LocateElem(L,j);
            if(k)
                    printf("第%d個元素的值爲%d\n",k,j);
            else
                    printf("沒有值爲%d的元素\n",j);
    }
    

    k=ListLength(L); /* k爲表長 */
    for(j=k+1;j>=k;j--)
    {
            i=ListDelete(&L,j,&e); /* 刪除第j個數據 */
            if(i==ERROR)
                    printf("刪除第%d個數據失敗\n",j);
            else
                    printf("刪除第%d個的元素值爲：%d\n",j,e);
    }
    printf("依次輸出L的元素：");
    ListTraverse(L); 

    j=5;
    ListDelete(&L,j,&e); /* 刪除第5個數據 */
    printf("刪除第%d個的元素值爲：%d\n",j,e);

    printf("依次輸出L的元素：");
    ListTraverse(L); 
    i=ClearList(&L);
    printf("\n清空L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));

    CreateListHead(&L,20);
    printf("整體創建L的元素(頭插法)：");
    ListTraverse(L); 
    
    i=ClearList(&L);
    printf("\n刪除L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    CreateListTail(&L,20);
    printf("整體創建L的元素(尾插法)：");
    ListTraverse(L); 


    return 0;
}