线性表的单链表存储结构

头文件2.112.h

//2.112.h
/* c1.h (程序名) */
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等 */
#include<limits.h> /* INT_MAX等 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<io.h> /* eof() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
#include<process.h> /* exit() */
/* 函数结果状态代码 */
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */
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 Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */

//2.113.h
/* c2-2.h 线性表的单链表存储结构 */
struct LNode
{
	ElemType data;
	struct LNode *next;
};
typedef struct LNode *LinkList; /* 另一种定义LinkList的方法 */

//2.114.h
/* bo2-2.c 单链表线性表(存储结构由c2-2.h定义)的基本操作(12个) */
#include"2.112.h"
typedef int ElemType;
#include"2.113.h"

Status InitList(LinkList *L)
{ /* 操作结果：构造一个空的线性表L */
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
	if (!*L) /* 存储分配失败 */
		exit(OVERFLOW);
	(*L)->next = NULL; /* 指针域为空 */
	return OK;
}

Status DestroyList(LinkList *L)
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：销毁线性表L */
	LinkList q;
	while (*L)
	{
		q = (*L)->next;
		free(*L);
		*L = q;
	}
	return OK;
}

Status ClearList(LinkList L) /* 不改变L */
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
	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;
}

Status ListEmpty(LinkList L)
{ /* 初始条件：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 */
	if (L->next) /* 非空 */
		return FALSE;
	else
		return TRUE;
}

int ListLength(LinkList L)
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
	int i = 0;
	LinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */
	while (p) /* 没到表尾 */
	{
		i++;
		p = p->next;
	}
	return i;
}

Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e) /* 算法2.8 */
{ /* L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR */
	int j = 1; /* j为计数器 */
	LinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */
	while (p&&j<i) /* 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素或p为空 */
	{
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (!p || j>i) /* 第i个元素不存在 */
		return ERROR;
	*e = p->data; /* 取第i个元素 */
	return OK;
}

int LocateElem(LinkList L, ElemType e, Status(*compare)(ElemType, ElemType))
{ /* 初始条件: 线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
	/* 操作结果: 返回L中第1个与e满足关系compare()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 i = 0;
	LinkList p = L->next;
	while (p)
	{
		i++;
		if (compare(p->data, e)) /* 找到这样的数据元素 */
			return i;
		p = p->next;
	}
	return 0;
}

Status PriorElem(LinkList L, ElemType cur_e, ElemType *pre_e)
{ /* 初始条件: 线性表L已存在 */
	/* 操作结果: 若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱, */
	/*           返回OK;否则操作失败,pre_e无定义,返回INFEASIBLE */
	LinkList q, p = L->next; /* p指向第一个结点 */
	while (p->next) /* p所指结点有后继 */
	{
		q = p->next; /* q为p的后继 */
		if (q->data == cur_e)
		{
			*pre_e = p->data;
			return OK;
		}
		p = q; /* p向后移 */
	}
	return INFEASIBLE;
}

Status NextElem(LinkList L, ElemType cur_e, ElemType *next_e)
{ /* 初始条件：线性表L已存在 */
	/* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
	/*           返回OK;否则操作失败，next_e无定义，返回INFEASIBLE */
	LinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */
	while (p->next) /* p所指结点有后继 */
	{
		if (p->data == cur_e)
		{
			*next_e = p->next->data;
			return OK;
		}
		p = p->next;
	}
	return INFEASIBLE;
}

Status ListInsert(LinkList L, int i, ElemType e) /* 算法2.9。不改变L */
{ /* 在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e */
	int j = 0;
	LinkList p = L, s;
	while (p&&j<i - 1) /* 寻找第i-1个结点 */
	{
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (!p || j>i - 1) /* i小于1或者大于表长 */
		return ERROR;
	s = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */
	s->data = e; /* 插入L中 */
	s->next = p->next;
	p->next = s;
	return OK;
}

Status ListDelete(LinkList L, int i, ElemType *e) /* 算法2.10。不改变L */
{ /* 在带头结点的单链线性表L中，删除第i个元素,并由e返回其值 */
	int j = 0;
	LinkList p = L, q;
	while (p->next&&j<i - 1) /* 寻找第i个结点,并令p指向其前趋 */
	{
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (!p->next || j>i - 1) /* 删除位置不合理 */
		return ERROR;
	q = p->next; /* 删除并释放结点 */
	p->next = q->next;
	*e = q->data;
	free(q);
	return OK;
}

Status ListTraverse(LinkList L, void(*vi)(ElemType))
/* vi的形参类型为ElemType，与bo2-1.c中相应函数的形参类型ElemType&不同 */
{ /* 初始条件：线性表L已存在 */
	/* 操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败,则操作失败 */
	LinkList p = L->next;
	while (p)
	{
		vi(p->data);
		p = p->next;
	}
	printf("\n");
	return OK;
}

//2.111
/* algo2-5.c 实现算法2.11、2.12的程序 */
#include"2.114.h"

void CreateList(LinkList *L, int n) /* 算法2.11 */
{ /* 逆位序(插在表头)输入n个元素的值，建立带表头结构的单链线性表L */
	int i;
	LinkList p;
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
	(*L)->next = NULL; /* 先建立一个带头结点的单链表 */
	printf("请输入%d个数据\n", n);
	for (i = n; i>0; --i)
	{
		p = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */
		scanf_s("%d", &p->data); /* 输入元素值 */
		p->next = (*L)->next; /* 插入到表头 */
		(*L)->next = p;
	}
}

void CreateList2(LinkList *L, int n)
{ /* 正位序(插在表尾)输入n个元素的值，建立带表头结构的单链线性表 */
	int i;
	LinkList p, q;
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成头结点 */
	(*L)->next = NULL;
	q = *L;
	printf("请输入%d个数据\n", n);
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		p = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
		scanf_s("%d", &p->data);
		q->next = p;
		q = q->next;
	}
//	p->next = NULL;
}


void MergeList(LinkList La, LinkList *Lb, LinkList *Lc)/* 算法2.12 */
{ /* 已知单链线性表La和Lb的元素按值非递减排列。 */
	/* 归并La和Lb得到新的单链线性表Lc，Lc的元素也按值非递减排列 */
	LinkList pa = La->next, pb = (*Lb)->next, pc;
	*Lc = pc = La; /* 用La的头结点作为Lc的头结点 */
	while (pa && pb)
		if (pa->data <= pb->data)
		{
			pc->next = pa;
			pc = pa;
			pa = pa->next;
		}
		else
		{
			pc->next = pb;
			pc = pb;
			pb = pb->next;
		}
	pc->next = pa ? pa : pb; /* 插入剩余段 */
	free(*Lb); /* 释放Lb的头结点 */
	Lb = NULL;
}

void visit(ElemType c) /* ListTraverse()调用的函数(类型要一致) */
{
	printf("%d ", c);
}

void main()
{
	int n = 5;
	LinkList La, Lb, Lc;
	printf("按非递减顺序, ");
	CreateList2(&La, n); /* 正位序输入n个元素的值 */
	printf("La="); /* 输出链表La的内容 */
	ListTraverse(La, visit);
	printf("按非递增顺序, ");
	CreateList(&Lb, n); /* 逆位序输入n个元素的值 */
	printf("Lb="); /* 输出链表Lb的内容 */
	ListTraverse(Lb, visit);
	MergeList(La, &Lb, &Lc); /* 按非递减顺序归并La和Lb,得到新表Lc */
	printf("Lc="); /* 输出链表Lc的内容 */
	ListTraverse(Lc, visit);
}