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数据结构之线性链表

2018年10月29日 ⁄ 综合 ⁄ 共 6866字 ⁄ 字号小中大 ⁄ 评论关闭

#ifndef __LINKEDLIST_H__
#define __LINKEDLIST_H__
// LinkedListd.h

/*===========================线性单链表================================*/
/*             以下是关于线性表链接存储（单链表）操作的18种算法        */

/* 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空	*/
/* 2.创建线性表，此函数输入负数终止读取数据	*/
/* 3.打印链表，链表的遍历	*/
/* 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表	*/
/* 5.返回单链表的长度 */
/* 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０ */
/* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行 */
/* 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULL */
/* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０ */
/* 10.向单链表的表头插入一个元素 */
/* 11.向单链表的末尾添加一个元素 */
/* 12.向单链表中第pos个结点位置插入元素为x的结点，若插入成功返回１，否则返回０ */
/* 13.向有序单链表中插入元素x结点，使得插入后仍然有序 */
/* 14.从单链表中删除表头结点，并把该结点的值返回，若删除失败则停止程序运行 */
/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
/* 17.从单链表中删除值为x的第一个结点，若删除成功则返回1,否则返回0 */
/* 18.交换2个元素的位置 */
/* 19.将线性表进行快速排序 */
/*========================================================================*/

typedef struct tagNode
{
	int data;
	tagNode *Next;
}Node;

typedef Node* LinkedList;

/* 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空	*/
void InitList(LinkedList* list);

/* 3.打印链表，链表的遍历	*/
void PrintList(LinkedList list);

/* 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表	*/
void FreeList(LinkedList* list);

/* 5.返回单链表的长度 */
int ListLenghth(LinkedList list);

/* 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０ */
int IsListEmpty(LinkedList list);

/* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行 */
int GetData(LinkedList list, int pos);

/* 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULL */
int FindData(LinkedList list, int value);

/* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０ */
int ModifyData(LinkedList* list, int pos, int value);

/* 10.向单链表的表头插入一个元素 */
void InsertHeadData(LinkedList* list, int value);

/* 11.向单链表的末尾添加一个元素 */
void InsertEndData(LinkedList* list, int value);

/* 12.向单链表中第pos个结点位置插入元素为x的结点，若插入成功返回１，否则返回０ */
int InsertData(LinkedList* list, int pos, int value);

/* 13.向有序单链表中插入元素x结点，使得插入后仍然有序 */


/* 14.从单链表中删除表头结点，并把该结点的值返回，若删除失败则停止程序运行 */
int DeleteHeadData(LinkedList* list);

/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
int DeleteEndData(LinkedList* list);

/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
int DeleteData(LinkedList* list, int pos);

/* 17.从单链表中删除值为x的第一个结点，若删除成功则返回1,否则返回0 */
int DeleteFstData(LinkedList* list, int value);

/* 18.交换2个元素的位置 */
/* 19.将线性表进行快速排序 */

#endif //__LINKEDLIST_H__

// LinkedList.cpp
#include "LinkedList.h"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

/* 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空	*/
void InitList(LinkedList* list)
{
	*list = NULL;
	//(*list)->Next = NULL;
}

/* 3.打印链表，链表的遍历	*/
void PrintList(LinkedList list)
{
	while (NULL != list)
	{
		printf("%d\n", list->data);

		list = list->Next;
	}
}

/* 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表	*/
void FreeList(LinkedList* list)
{
	if (NULL == (*list))
		return;

	Node* pNode = *list;

	while (pNode->Next != NULL)
	{
		pNode = (*list)->Next;

		free(*list);

		*list = pNode;
	}
}

/* 5.返回单链表的长度 */
int ListLenghth(LinkedList list)
{
	int cnt = 0;

	if (NULL == list)
		return 0;

	while (list->Next != NULL)
	{
		cnt++;
		
		list = list->Next;
	}

	return cnt;
}

/* 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０ */
int IsListEmpty(LinkedList list)
{
	if (NULL == list)
		return 1;

	return 0;
}

/* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行 */
int GetData(LinkedList list, int pos)
{
	int value = 0, cnt = 0;;

	if (NULL == list || pos < 0)
		return -1;

	Node* pNode = list;

	while (pNode->Next != NULL)
	{
		cnt++;

		if (cnt == pos)
		{
			value = pNode->data;

			break;
		}

		pNode = pNode->Next;
	}
	
	return value;
}

/* 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULL */
int FindData(LinkedList list, int value)
{
	int pos = -1;

	if (NULL == list)
		return -1;

	while (list->Next != NULL)
	{
		pos++;

		if (value == list->data)
			break;

		list = list->Next;
	}

	// 遍历完，都未找到定值x
	if (NULL == list->Next)
		pos = -1;

	return pos;
}

/* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０ */
int ModifyData(LinkedList* list, int pos, int value)
{
	if (NULL == list)
		return 0;

	int cnt = 0;

	Node *Head = NULL;

	Head = *list;

	while ((*list)->Next != NULL)
	{
		if (pos == cnt)
			(*list)->data = value;

		(*list) = (*list)->Next;

		cnt++;
	}

	if ((*list)->Next != NULL)
		return 1;

	*list = Head;

	return 0;
}

/* 10.向单链表的表头插入一个元素 */
void InsertHeadData(LinkedList* list, int value)
{
	Node* pNode = (Node*) malloc(sizeof(Node));

	pNode->data = value;

	if (NULL == *list)
	{
		pNode->Next = NULL;

		*list = pNode;

		return;
	}
	
	pNode->Next = (*list);

	*list = pNode;

	return;
}

/* 11.向单链表的末尾添加一个元素 */
void InsertEndData(LinkedList* list, int value)
{
	Node *pNode = (Node*) malloc(sizeof(Node));

	Node *Head = *list;

	pNode->data = value;

	pNode->Next = NULL;

	if (NULL == *list)
	{
		*list = pNode;

		return;
	}

	while ((*list)->Next != NULL)
	{
		*list = (*list)->Next;
	}

	(*list)->Next = pNode;

	*list = Head;

	return;
}

/* 12.向单链表中第pos个结点位置插入元素为x的结点，若插入成功返回１，否则返回０ */
int InsertData(LinkedList* list, int pos, int value)
{
	int cnt = 0;

	Node *Head = NULL, *pNode = NULL;

	Head = *list;

	pNode = (Node *) malloc(sizeof(Node));
	pNode->data = value;

	while ((*list)->Next != NULL)
	{
		cnt++;

		(*list) = (*list)->Next;

		if (cnt == pos - 1)
		{
			pNode->Next = (*list)->Next;

			(*list)->Next = pNode;
		}
	}

	*list = Head;

	return 1;
}

/* 13.向有序单链表中插入元素x结点，使得插入后仍然有序 */


/* 14.从单链表中删除表头结点，并把该结点的值返回，若删除失败则停止程序运行 */
int DeleteHeadData(LinkedList* list)
{
	int value = 0;

	if (NULL == *list)
		return 0;

	Node *Head = NULL;

	if ((*list)->Next != NULL)
		Head = (*list)->Next;

	value = (*list)->data;
	free((*list));

	*list = Head;

	return value;
}

/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
int DeleteEndData(LinkedList* list)
{
	int value = 0;

	if (NULL == *list)
		return 0;

	Node *Head = NULL;

	if ((*list)->Next == NULL)
	{
		value = (*list)->data;

		free(*list);

		*list = NULL;
	}

	Head = *list;

	while (((*list)->Next)->Next != NULL)
	{
		*list = (*list)->Next;
	}
	value = ((*list)->Next)->data;

	free((*list)->Next);

	(*list)->Next = NULL;

	*list = Head;

	return value;
}

/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
int DeleteData(LinkedList* list, int pos)
{
	int value = 0, cnt = 0;

	if (NULL == *list)
		return 0;

	Node *Head = NULL, *pNode = NULL;

	Head = *list;

	while ((*list)->Next != NULL)
	{
		if (cnt == pos - 1)
		{
			pNode = (*list)->Next;

			(*list)->Next = (pNode)->Next;

			value = pNode->data;

			free(pNode);

			break;
		}
		else
			*list = (*list)->Next;

		cnt++;
	}

	*list = Head;

	return value;
}

/* 17.从单链表中删除值为x的第一个结点，若删除成功则返回1,否则返回0 */
int DeleteFstData(LinkedList* list, int value)
{
	int cnt = 0;

	if (NULL == *list)
		return cnt;

	Node *Head = NULL;

	Head = *list;

	// 第一个即满足要求
	if (value == (*list)->data)
	{
		if ((*list)->Next != NULL)
			Head = (*list)->Next;
		else
			Head = NULL;

		free(*list);

		return 1;
	}

	while ((*list)->Next != NULL)
	{
		if (((*list)->Next)->data == value)
		{
			*list = ((*list)->Next)->Next;

			free((*list)->Next);

			break;
		}
		else
		{
			(*list) = (*list)->Next;
		}
		
	}

	*list = Head;

	return cnt;
}

/* 18.交换2个元素的位置 */
/* 19.将线性表进行快速排序 */

// DemoMain.cpp
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "LinkedList.h"

int main()
{
	int Length = 10;

	LinkedList list = NULL;

	Node *TempNode = NULL, *Head = NULL;

	InitList(&list);

	list = (LinkedList) malloc(sizeof(Node));
	list->data = 0;
	list->Next = NULL;

	Head = list;

	for (int dIndex = 1; dIndex < 10; dIndex++)
	{
		TempNode = (Node *) malloc(sizeof(Node));

		TempNode->data = dIndex;

		TempNode->Next = NULL;

		list->Next = TempNode;

		list = list->Next;
	}
	list = Head;

	PrintList(list);

	int len = ListLenghth(list);

	printf("List Length: %d\n", len);

	if (0 == IsListEmpty(list))
	{
		printf("List is Not Empty!\n");
	}

	int data = GetData(list, 5);

	printf("The 5th data of list is: %d\n", data);

	int pos = FindData(list, 5);

	printf("the pos of 5 in list is: %d\n", pos);

	ModifyData(&list, 5, 99);

	printf("Change 5th pos of list to 99...\n");

	PrintList(list);

	InsertHeadData(&list, 88);

	printf("Insert 88 to Head of List\n");

	PrintList(list);

	InsertEndData(&list, 66);

	printf("INsert 66 to End of List\n");

	PrintList(list);

	InsertData(&list, 2, 22);

	printf("Insert 22 to 2th of List\n");

	PrintList(list);

	DeleteHeadData(&list);

	printf("Delete Head Data of List\n");

	PrintList(list);

	DeleteEndData(&list);

	printf("Delete End Data of List\n");

	PrintList(list);

	DeleteData(&list, 2);

	printf("Delete 2th of List\n");

	PrintList(list);

	return 0;
}

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【下篇】位运算—-奇思妙想（一）

作者: theses

该日志由 theses 于5年前发表在综合分类下，最后更新于 2018年10月29日.
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