带头结点的单链表的12个基本操作
2013-05-18 00:54
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前面说了带头结点与不带头结点这两种单链表的一些情况,同时我们知道设置了头结点的单链表可以降低程序复杂性与减少BUG出现率,那么接下来我们来探讨一下关于带头结点的单链表的一些基本操作,这很重要。
线性表的单链表存储结构定义如下:
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以下是带有头结点的单链表的12个基本操作:
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线性表的单链表存储结构定义如下:
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1 | struct LNode |
2 | { |
3 | ElemType data; |
4 | LNode *next; |
5 | }; |
6 | typedef LNode *LinkList; // 另一种定义LinkList的方法 |
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001 | void InitList(LinkList &L) |
002 | { // 操作结果:构造一个空的线性表L |
003 | L=(LinkList) malloc ( sizeof (LNode)); // 产生头结点,并使L指向此头结点 |
004 | if (!L) // 存储分配失败 |
005 | exit (OVERFLOW); |
006 | L->next=NULL; // 头结点的指针域为空 |
007 | } |
008 |
009 | void DestroyList(LinkList &L) |
010 | { // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:销毁线性表L |
011 | LinkList q; |
012 | while (L) // L指向结点(非空) |
013 | {q=L->next; // q指向首元结点 |
014 | free (L); // 释放头结点 |
015 | L=q; // L指向原首元结点,现头结点 |
016 | } |
017 | } |
018 |
019 | void ClearList(LinkList L) // 不改变L |
020 | { // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 |
021 | LinkList p=L->next; // p指向第1个结点 |
022 | L->next=NULL; // 头结点指针域为空 |
023 | DestroyList(p); // 销毁p所指的单链表 |
024 | } |
025 |
026 | Status ListEmpty(LinkList L) |
027 | { // 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 |
028 | if (L->next) // 非空 |
029 | return FALSE; |
030 | else |
031 | return TRUE; |
032 | } |
033 |
034 | int ListLength(LinkList L) |
035 | { // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素的个数 |
036 | int i=0; // 计数器初值为0 |
037 | LinkList p=L->next; // p指向第1个结点 |
038 | while (p) // 未到表尾 |
039 | {i++; // 计数器+1 |
040 | p=p->next; // p指向下一个结点 |
041 | } |
042 | return i; |
043 | } |
044 |
045 | Status GetElem(LinkList L, int i,ElemType &e) // 算法2.8 |
046 | { // 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 |
047 | int j=1; // 计数器初值为1 |
048 | LinkList p=L->next; // p指向第1个结点 |
049 | while (p&&j<i) // 顺指针向后查找,直到p指向第i个结点或p为空(第i个结点不存在) |
050 | {j++; // 计数器+1 |
051 | p=p->next; // p指向下一个结点 |
052 | } |
053 | if (!p||j>i) // 第i个结点不存在 |
054 | return ERROR; |
055 | e=p->data; // 取第i个元素的值赋给e |
056 | return OK; |
057 | } |
058 |
059 | int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) |
060 | { // 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) |
061 | // 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。 |
062 | // 若这样的数据元素不存在,则返回值为0 |
063 | int i=0; // 计数器初值为0 |
064 | LinkList p=L->next; // p指向第1个结点 |
065 | while (p) // 未到表尾 |
066 | {i++; // 计数器+1 |
067 | if (compare(p->data,e)) // 找到这样的数据元素 |
068 | return i; // 返回其位序 |
069 | p=p->next; // p指向下一个结点 |
070 | } |
071 | return 0; // 满足关系的数据元素不存在 |
072 | } |
073 |
074 | Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &pre_e) |
075 | { // 初始条件:线性表L已存在 |
076 | // 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, |
077 | // 否则操作失败,pre_e无定义,返回ERROR |
078 | LinkList q,p=L->next; // p指向第1个结点 |
079 | while (p->next) // p所指结点有后继 |
080 | {q=p->next; // q指向p的后继 |
081 | if (q->data==cur_e) // p的后继为cur_e |
082 | {pre_e=p->data; // 将p所指元素的值赋给pre_e |
083 | return OK; // 成功返回OK |
084 | } |
085 | p=q; // p的后继不为cur_e,p向后移 |
086 | } |
087 | return ERROR; // 操作失败,返回ERROR |
088 | } |
089 |
090 | Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e) |
091 | { // 初始条件:线性表L已存在 |
092 | // 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, |
093 | // 否则操作失败,next_e无定义,返回ERROR |
094 | LinkList p=L->next; // p指向第1个结点 |
095 | while (p->next) // p所指结点有后继 |
096 | { if (p->data==cur_e) // p所指结点的值为cur_e |
097 | {next_e=p->next->data; // 将p所指结点的后继结点的值赋给next_e |
098 | return OK; // 成功返回OK |
099 | } |
100 | p=p->next; // p指向下一个结点 |
101 | } |
102 | return ERROR; // 操作失败,返回ERROR |
103 | } |
104 |
105 | Status ListInsert(LinkList L, int i,ElemType e) // 算法2.9。不改变L |
106 | { // 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 |
107 | int j=0; // 计数器初值为0 |
108 | LinkList s,p=L; // p指向头结点 |
109 | while (p&&j<i-1) // 寻找第i-1个结点 |
110 | {j++; // 计数器+1 |
111 | p=p->next; // p指向下一个结点 |
112 | } |
113 | if (!p||j>i-1) // i小于1或者大于表长 |
114 | return ERROR; // 插入失败 |
115 | s=(LinkList) malloc ( sizeof (LNode)); // 生成新结点,以下将其插入L中 |
116 | s->data=e; // 将e赋给新结点 |
117 | s->next=p->next; // 新结点指向原第i个结点 |
118 | p->next=s; // 原第i-1个结点指向新结点 |
119 | return OK; // 插入成功 |
120 | } |
121 |
122 | Status ListDelete(LinkList L, int i,ElemType &e) // 算法2.10。不改变L |
123 | { // 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 |
124 | int j=0; // 计数器初值为0 |
125 | LinkList q,p=L; // p指向头结点 |
126 | while (p->next&&j<i-1) // 寻找第i个结点,并令p指向其前驱 |
127 | {j++; // 计数器+1 |
128 | p=p->next; // p指向下一个结点 |
129 | } |
130 | if (!p->next||j>i-1) // 删除位置不合理 |
131 | return ERROR; // 删除失败 |
132 | q=p->next; // q指向待删除结点 |
133 | p->next=q->next; // 待删结点的前驱指向待删结点的后继 |
134 | e=q->data; // 将待删结点的值赋给e |
135 | free (q); // 释放待删结点 |
136 | return OK; // 删除成功 |
137 | } |
138 |
139 | void ListTraverse(LinkList L, void (*visit)(ElemType)) |
140 | // visit的形参类型为ElemType,与bo2-1.cpp中相应函数的形参类型ElemType&不同 |
141 | { // 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visit() |
142 | LinkList p=L->next; // p指向第1个结点 |
143 | while (p) // p所指结点存在 |
144 | {visit(p->data); // 对p所指结点调用函数visit() |
145 | p=p->next; // p指向下一个结点 |
146 | } |
147 | printf ( "\n" ); |
148 | } |
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