第四周项目2—建设“单链表”算法库

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*Copyright (c)2015,烟台大学计算机与控制工程学院
*All rights reserved.
*文件名称：项目2.cbp
*作    者：张晗
*完成日期：2015年10月12日
*版 本 号：v1.0
*
*问题描述：按照“0207将算法变程序”部分建议的方法，建设自己的专业基础设施算法库。这一周，建的是单链表的算法库。
算法库包括两个文件：

头文件：linklist.h，包含定义顺序表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；
源文件：linklist.cpp，包含实现各种算法的函数的定义

请采用程序的多文件组织形式，建立如上的两个文件，另外再建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。
*输入描述：无
*程序输出：按教材实验题2.2要求的输出
*/

#ifndef LINKLIST_H_INCLUDED
#define LINKLIST_H_INCLUDED

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef char ElemType;      //char类型 运用typedef方便快捷
typedef struct LNode        //定义单链表结点类型
{
ElemType data;
struct LNode *next;     //指向后继结点
}LinkList;
void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建立单链表
void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建立单链表
void InitList(LinkList *&L);    //初始化线性表
void DestroyList(LinkList *&L); //销毁线性表
bool ListEmpty(LinkList *L);    //判断线性表是否为空
int ListLength(LinkList *L);    //求线性表长度
void DispList(LinkList *L);     //输出线性表
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e);  //求线性表某个数据元素值
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e);       //按元素值查找
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e);  //插入数据元素
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除数据元素

#endif // LINKLIST_H_INCLUDED

void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//头插法建立单链表
{
LinkList *s;
int i;
L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
L->next=NULL;
for (i=0; i<n; i++)
{
s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点
s->data=a[i];
s->next=L->next;            //将*s插在原开始结点之前,头结点之后
L->next=s;
}
}

void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//尾插法建立单链表
{
LinkList *s,*r;
int i;
L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
L->next=NULL;
r=L;                    //r始终指向终端结点,开始时指向头结点
for (i=0; i<n; i++)
{
s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点
s->data=a[i];
r->next=s;          //将*s插入*r之后
r=s;
}
r->next=NULL;           //终端结点next域置为NULL
}

void InitList(LinkList *&L)
{
L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
L->next=NULL;
}
void DestroyList(LinkList *&L)
{
LinkList *p=L,*q=p->next;
while (q!=NULL)
{
free(p);
p=q;
q=p->next;
}
free(p);    //此时q为NULL,p指向尾结点,释放它
}
bool ListEmpty(LinkList *L)
{
return(L->next==NULL);
}
int ListLength(LinkList *L)
{
LinkList *p=L;
int i=0;
while (p->next!=NULL)
{
i++;
p=p->next;
}
return(i);
}
void DispList(LinkList *L)
{
LinkList *p=L->next;
while (p!=NULL)
{
printf("%c ",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e)
{
int j=0;
LinkList *p=L;
while (j<i && p!=NULL)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL)            //不存在第i个数据结点
return false;
else                    //存在第i个数据结点
{
e=p->data;
return true;
}
}
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e)
{
LinkList *p=L->next;
int n=1;
while (p!=NULL && p->data!=e)
{
p=p->next;
n++;
}
if (p==NULL)
return(0);
else
return(n);
}
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)
{
int j=0;
LinkList *p=L,*s;
while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL)    //未找到位序为i-1的结点
return false;
else            //找到位序为i-1的结点*p
{
s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点*s
s->data=e;
s->next=p->next;                        //将*s插入到*p之后
p->next=s;
return true;
}
}
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e)
{
int j=0;
LinkList *p=L,*q;
while (j<i-1 && p!=NULL)    //查找第i-1个结点
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL)                //未找到位序为i-1的结点
return false;
else                        //找到位序为i-1的结点*p
{
q=p->next;              //q指向要删除的结点
if (q==NULL)
return false;           //若不存在第i个结点,返回false
e=q->data;
p->next=q->next;        //从单链表中删除*q结点
free(q);                //释放*q结点
return true;
}
}

int main()
{
LinkList *h;
ElemType E;
char k;

//初始化单链表h
InitList(h);

//声明
ElemType a[5]= {'a','b','c','d','e'};//注意字符的输出 %c 还有'a'

//尾插法插入字符
CreateListR(h, a, 5);

//输出单链表h
DispList(h);

//输出单链表长度
printf("链表长度：%d\n",ListLength(h));

//判断空表
if((ListEmpty(h))>0)
printf("是空表\n");
else
printf("不是空表\n");

//输出指定元素
if(GetElem(h, 3, E))
printf("找到了第3个元素值为：%c\n", E);
else
printf("第3个元素超出范围！\n");

//查找元素地址
if((k=LocateElem(h, 'a'))>0)
printf("找到了，值为a的元素是第 %d 个\n", k);
else
printf("值为1的元素木有找到！\n");

//插入元素
printf("在第1个位置插入元素f\n");
ListInsert(h, 4, 'f');

//输出单链表h
DispList(h);

//删除元素
printf("删除第3个位置的元素\n");
ListDelete(h,3,E);

//输出单链表h
DispList(h);

//销毁单链表
printf("销毁单链表\n");
DestroyList(h);

return 0;
}

知识点总结：
这个项目主要是定义单链表算法库。