第四周【项目6- 循环双链表应用】

*Copyright (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院
*All rights reserved.
*文件名称：
*作    者：李佳骏
*完成日期：2017年9月28日
*版 本 号：v1.0
*问题描述：循环双链表的应用

*输入描述：函数输入
*程序输出：函数输出 <span style="color:#33cc00;">  </span>

问题及描述：

设非空线性表ha和hb都用带头节点的循环双链表表示。设计一个算法Insert(ha,hb,i)。其功能是：i=0时，将线性表hb插入到线性表ha的最前面；当i>0时，将线性表hb插入到线性表ha中第i个节点的后面；当i大于等于线性表ha的长度时，将线性表hb插入到线性表ha的最后面。 

　　请在实现算法时，除项目中给出的特殊要求，其余工作均可利用项目4完成的算法支持。

mm.h

#ifndef MM_H_INCLUDED
#define MM_H_INCLUDED

//循环双链表基本运算函数
typedef int ElemType;
typedef struct DNode        //定义双链表结点类型
{
ElemType data;
struct DNode *prior;    //指向前驱结点
struct DNode *next;     //指向后继结点
} CDLinkList;

void CreateListF(CDLinkList *&L,ElemType a[],int n); //头插法建立循环双链表
void CreateListR(CDLinkList *&L,ElemType a[],int n); //尾插法建立循环双链表
void InitList(CDLinkList *&L); //初始化循环双链表
void DestroyList(CDLinkList *&L);  //销毁
bool ListEmpty(CDLinkList *L); //判断是否为空
int ListLength(CDLinkList *L); //求链表长度
void DispList(CDLinkList *L);  //输出链表
bool GetElem(CDLinkList *L,int i,ElemType &e);  //取链表元素
int LocateElem(CDLinkList *L,ElemType e);  //查找元素
bool ListInsert(CDLinkList *&L,int i,ElemType e);  //插入节点
bool ListDelete(CDLinkList *&L,int i,ElemType &e);  //删除节点

#endif // MM_H_INCLUDED

ll.cpp

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "mm.h"
void CreateListF(CDLinkList *&L,ElemType a[],int n) //头插法建立循环双链表
{
CDLinkList *s;
int i;
L=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList));     //创建头结点
L->next=NULL;
for (i=0; i<n; i++)
{
s=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList));//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
if (L->next!=NULL) L->next->prior=s;
L->next=s;
s->prior=L;
}
s=L->next;
while (s->next!=NULL)           //查找尾结点,由s指向它
s=s->next;
s->next=L;                      //尾结点next域指向头结点
L->prior=s;                     //头结点的prior域指向尾结点

}
void CreateListR(CDLinkList *&L,ElemType a[],int n) //尾插法建立循环双链表
{
CDLinkList *s,*r;
int i;
L=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList));  //创建头结点
L->next=NULL;
r=L;                    //r始终指向尾结点,开始时指向头结点
for (i=0; i<n; i++)
{
s=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList));//创建新结点
s->data=a[i];
r->next=s;
s->prior=r; //将*s插入*r之后
r=s;
}
r->next=L;              //尾结点next域指向头结点
L->prior=r;             //头结点的prior域指向尾结点
}
void InitList(CDLinkList *&L) //初始化循环双链表
{
L=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList));     //创建头结点
L->prior=L->next=L;
}
void DestroyList(CDLinkList *&L)  //销毁
{
CDLinkList *p=L,*q=p->next;
while (q!=L)
{
free(p);
p=q;
q=p->next;
}
free(p);
}
bool ListEmpty(CDLinkList *L) //判断是否为空
{
return(L->next==L);
}
int ListLength(CDLinkList *L) //求链表长度
{
CDLinkList *p=L;
int i=0;
while (p->next!=L)
{
i++;
p=p->next;
}
return(i);
}
void DispList(CDLinkList *L)  //输出链表
4000

{
CDLinkList *p=L->next;
while (p!=L)
{
printf("%d ",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
bool GetElem(CDLinkList *L,int i,ElemType &e)  //取链表元素
{
int j=0;
CDLinkList *p;
if (L->next!=L)     //双链表不为空表时
{
if (i==1)
{
e=L->next->data;
return true;
}
else            //i不为1时
{
p=L->next;
while (j<i-1 && p!=L)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==L)
return false;
else
{
e=p->data;
return true;
}
}
}
else                //双链表为空表时
return 0;
}
int LocateElem(CDLinkList *L,ElemType e)  //查找元素
{
int n=1;
CDLinkList *p=L->next;
while (p!=NULL && p->data!=e)
{
n++;
p=p->next;
}
if (p==NULL)
return(0);
else
return(n);
}
bool ListInsert(CDLinkList *&L,int i,ElemType e)  //插入节点
{
int j=0;
CDLinkList *p=L,*s;
if (p->next==L)                 //原双链表为空表时
{
s=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList)); //创建新结点*s
s->data=e;
p->next=s;
s->next=p;
p->prior=s;
s->prior=p;
return true;
}
else if (i==1)                  //原双链表不为空表但i=1时
{
s=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList)); //创建新结点*s
s->data=e;
s->next=p->next;
p->next=s;  //将*s插入到*p之后
s->next->prior=s;
s->prior=p;
return true;
}
else
{
p=L->next;
while (j<i-2 && p!=L)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==L)               //未找到第i-1个结点
return false;
else                    //找到第i-1个结点*p
{
s=(CDLinkList *)malloc(sizeof(CDLinkList)); //创建新结点*s
s->data=e;
s->next=p->next;    //将*s插入到*p之后
if (p->next!=NULL) p->next->prior=s;
s->prior=p;
p->next=s;
return true;
}
}
}
bool ListDelete(CDLinkList *&L,int i,ElemType &e)  //删除节点
{
int j=0;
CDLinkList *p=L,*q;
if (p->next!=L)                 //原双链表不为空表时
{
if (i==1)                   //i==1时
{
q=L->next;              //删除第1个结点
e=q->data;
L->next=q->next;
q->next->prior=L;
free(q);
return true;
}
else                        //i不为1时
{
p=L->next;
while (j<i-2 && p!=NULL)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL)                //未找到第i-1个结点
return false;
else                        //找到第i-1个结点*p
{
q=p->next;              //q指向要删除的结点
if (q==NULL) return 0;  //不存在第i个结点
e=q->data;
p->next=q->next;        //从单链表中删除*q结点
if (p->next!=NULL) p->next->prior=p;
free(q);                //释放*q结点
return true;
}
}
}
else
return false;   //原双链表为空表时
}

main.cpp

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "mm.h"

void Insert(CDLinkList *&ha, CDLinkList *&hb,int i)
{
CDLinkList *p=ha->next,*q;
int lena=1,j=1;
while (p->next!=ha) //求出ha的长度lena
{
lena++;
p=p->next;
}
if (i==0) //将hb的所有数据结点插入到ha的头结点和第1个数据结点之间
{
p=hb->prior; //p指向hb的最后一个结点/
p->next=ha->next; //将*p链到ha的第1个数据结点前面
ha->next->prior=p;
ha->next=hb->next;
hb->next->prior=ha; //将ha头结点与hb的第1个数据结点链起来
}
else if (i<lena) //将hb插入到ha中间
{
p=ha->next;
while (j<i) //在ha中查找第i个结点*p
{
j++;
p=p->next;
}
q=p->next; //q指向*p结点的后继结点/
p->next=hb->next; //hb->prior指向hb的最后一个结点
hb->next->prior=p;
hb->prior->next=q;
q->prior=hb->prior;
}
else //将hb链到ha之后
{
ha->prior->next=hb->next; //ha->prior指向ha的最后一个结点
hb->next->prior=ha->prior;
hb->prior->next=ha;
ha->prior=hb->prior;
}
free(hb); //释放hb头结点
}

int main()
{
CDLinkList *HA, *HB;
ElemType ha[]= {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9};
InitList(HA);
CreateListF(HA, ha, 10);
ElemType hb[]= {100, 200, 300, 400, 500};
InitList(HB);
CreateListF(HB, hb, 5);
printf("HA: ");
DispList(HA);
printf("HB: ");
DispList(HB);
Insert(HA, HB, 0); //将0改为其他值，多次运行程序完成测试
printf("new HA: ");
DispList(HA);
DestroyList(HA);
return 0;
}


运行及截图：