02线性表链式存储_LinkList--(线性表)

#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;

}