- 作者原创，转载请注明出处。
个人博客：renzhe.name
用 C 语言实现链式存储结构的线性表，即单链表。本文实现了动态单链表，关于静态单链表这里不再细说了。
关于抽象数据类型的定义这里就不再粘贴处了，可以参照上一篇的定义。
下面直接看具体 C 语言实现代码，包括简单的测试程序。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1
#define INFEASIBLE 0
typedef int Status;
typedef int ElemType;
typedef struct LNode {
ElemType data;
struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;
/**
* 操作结果：构造一个空的线性表L
* @param L
*/
void InitList(LinkList *L) {
*L = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
if (!*L) {
exit(OVERFLOW);
}
(*L)->next = NULL;
}
/**
* 初始条件：线性表 L存在
* 操作结果：销毁线性表 L
* @param L
*/
void DestroyList(LinkList *L) {
LinkList q;
while (*L) {
q = (*L)->next;
free(*L);
*L = q;
}
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在
* 操作结果：将 L 置为空表
* @param L
*/
void ClearList(LinkList L) {
LinkList p, q;
p = L->next;
while (p) {
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
L->next = NULL;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在
* 操作结果：若 L 为空表，返回 TRUE，否则返回 FALSE
* @param L
* @return
*/
Status ListEmpty(LinkList L) {
return L->next == NULL;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在
* 操作结果：返回 L 中的数据元素个数
* @param L
* @return
*/
int ListLength(LinkList L) {
int i = 0;
LinkList p = L->next;
while (p) {
i++;
p = p->next;
}
return i;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在，且 1 <= i <= ListLength(L)
* 操作结果：用 e 返回 L 中第 i 个元素的值
* @param L
* @param i
* @param e
* @return
*/
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e) {
LinkList p = L->next;
int j = 1;
while (p && j < i) {
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i) {
return ERROR;
}
*e = p->data;
return OK;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在
* 操作结果：返回 L 中第一个值与元素 e 相同的元素在 L 中的位置。若元素不存在，则返回 0
* @param L
* @param e
* @param compare
* @return
*/
int LocateElem(LinkList L, ElemType e, Status(*compare)(ElemType, ElemType)) {
int i = 0;
LinkList p = L->next;
while (p) {
i++;
if (compare(p->data, e)) {
return i;
}
p = p->next;
}
return 0;
}
Status compare(ElemType e1, ElemType e2) {
if (e1 == e2) {
return 1;
} else {
return 0;
}
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在
* 操作结果：若 cur_e 是 L 中的元素，且不是第一个，则用 pre_e 返回其前驱，否则失败，pre_e 无定义
* @param L
* @param cur_e
* @param pre_e
* @return
*/
Status PriorElem(LinkList L, ElemType cur_e, ElemType *pre_e) {
LinkList q, p = L->next;
while (p->next){
q = p->next;
if (q->data == cur_e) {
*pre_e = p->data;
return OK;
}
p = q;
}
return INFEASIBLE;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在
* 操作结果：若 cur_e 是 L 中的元素，且不是最后一个，则用 next_e 返回其后驱，否则失败，next_e 无定义
* @param L
* @param cur_e
* @param pre_e
* @return
*/
Status NextElem(LinkList L, ElemType cur_e, ElemType *next_e) {
LinkList q, p = L->next;
while (p->next) {
if (p->data == cur_e) {
*next_e = p->next->data;
return OK;
}
p = p->next;
}
return INFEASIBLE;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在，且 1 <= i <= ListLength(L) + 1
* 操作结果：在 L 中第 i 个元素前插入新的元素 e，L 的长度加 1
* @param L
* @param i
* @param e
* @return
*/
Status ListInsert(LinkList L, int i, ElemType e) {
int j = 0;
LinkList p = L, s;
while (p && j < i - 1) {
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i - 1) {
return ERROR;
}
s = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
s->data = e;
s->next = p->next;
p->next = s;
return OK;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在且非空，且 1 <= i <= ListLength(L)
* 操作结果：删除 L 中的第 i 个元素并用 e 返回其值，L 的长度减 1
* @param S
* @param i
* @param e
* @return
*/
Status ListDelete(LinkList L, int i, ElemType *e) {
int j = 0;
LinkList q, p = L;
while (p->next && j < i - 1) {
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i - 1) {
return ERROR;
}
*e = p->next->data;
q = p->next;
p->next = q->next;
free(q);
return OK;
}
/**
* 初始条件：线性表 L 存在
* 操作结果：对线性表进行遍历，在遍历过程中对每个结点访问一次，遍历过程中调用 vi() 操作元素
* @param L
* @param vi
*/
void TraverseList(LinkList L, void(*vi)(ElemType)) {
LinkList p = L->next;
while (p) {
vi(p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
}
void vi(ElemType e) {
printf("%d ", e);
}
/**
* 操纵结果：前插法创建含 n 个元素的单链表
* @param L
* @param n
*/
void CreateList_H(LinkList *L, int n) {
InitList(L);
LinkList p;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
p = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
scanf("%d",&p->data);
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p;
}
}
/**
* 操纵结果：后插法创建含 n 个元素的单链表
* @param L
* @param n
*/
void CreateList_R(LinkList *L, int n) {
InitList(L);
LinkList p, r = *L;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
p = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
scanf("%d", &p->data);
p->next = NULL;
r->next = p;
r = p;
}
}
/*--------------------主函数------------------------*/
/**
* 测试程序
* @return
*/
int main() { // 测试程序只测试函数是否有逻辑错误
LinkList list;
int temp;
ElemType *e;
// CreateList_H(&list, 3);
CreateList_R(&list, 3);
printf("%d\n", ListEmpty(list));
printf("%d\n", ListLength(list));
TraverseList(list, vi);
temp = ListInsert(list, 1, 99);
TraverseList(list, vi);
temp = ListInsert(list, 5, 100);
TraverseList(list, vi);
temp = GetElem(list, 3, e);
printf("%d\n", *e);
temp = PriorElem(list, 4, e);
printf("%d\n", *e);
temp = NextElem(list, 6, e);
printf("%d\n", *e);
printf("%d\n", LocateElem(list, 6, compare));
temp = ListDelete(list, 4, e);
TraverseList(list, vi);
ClearList(list);
printf("%d\n", ListLength(list));
DestroyList(&list);
}
上面测试代码在 Clion 下的执行结果如下图所示。
想要查看源码可以访问下面 github 链接，如果觉得不错，请给个 Star。
本文属数据结构系列持续更新中。
