数据结构-单链表-基本操作（C/C++实现）

注意：本代码为了测试运行默认含有操作所需数据，如有需要可自己增删改相关数据

涉及基本运算

1. 初始化单链表
2. 依次采用尾插法插入元素
3. 输出单链表
4. 输出单链表的长度
5. 判断单链表是否为空
6. 输出单链表的第n个元素
7. 输出元素x的位置
8. 在第n个元素位置上插入x元素
9. 输出单链表
10. 删除单链表的第n个元素
11. 输出单链表
12. 释放单链表

GitHub地址（包含.cpp文件和可执行程序exe）

我的数据结构GitHub地址

源代码（经VS2015、devC++编译器运行通过）

#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "ctype.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef char ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */

Status visit(ElemType c)
{
printf("%c ", c);
return OK;
}

typedef struct Node
{
ElemType data;
struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */

/* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(LinkList *L)
{
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
if (!(*L)) /* 存储分配失败 */
return ERROR;
(*L)->next = NULL; /* 指针域为空 */

return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status ListEmpty(LinkList L)
{
if (L->next)
return FALSE;
else
return TRUE;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
Status ClearList(LinkList *L)
{
LinkList p, q;
p = (*L)->next;           /*  p指向第一个结点 */
while (p)                /*  没到表尾 */
{
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
(*L)->next = NULL;        /* 头结点指针域为空 */
return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
int ListLength(LinkList L)
{
int i = 0;
LinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */
while (p)
{
i++;
p = p->next;
}
return i;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
int j;
LinkList p;		/* 声明一结点p */
p = L->next;		/* 让p指向链表L的第一个结点 */
j = 1;		/*  j为计数器 */
while (p && j<i)  /* p不为空或者计数器j还没有等于i时，循环继续 */
{
p = p->next;  /* 让p指向下一个结点 */
++j;
}
if (!p || j>i)
return ERROR;  /*  第i个元素不存在 */
*e =char( p->data);   /*  取第i个元素的数据 */
return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。 */
/* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */
int LocateElem(LinkList L, ElemType e)
{
int i = 0;
LinkList p = L->next;
while (p)
{
i++;
if (p->data == e) /* 找到这样的数据元素 */
return i;
p = p->next;
}

return 0;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
/* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
Status ListInsert(LinkList *L, int i, ElemType e)
{
int j;
LinkList p, s;
p = *L;
j = 1;
while (p && j < i)     /* 寻找第i个结点 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i)
return ERROR;   /* 第i个元素不存在 */
s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  /*  生成新结点(C语言标准函数) */
s->data = e;
s->next = p->next;      /* 将p的后继结点赋值给s的后继  */
p->next = s;          /* 将s赋值给p的后继 */
return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
Status ListDelete(LinkList *L, int i, ElemType *e)
{
int j;
LinkList p, q;
p = *L;
j = 1;
while (p->next && j < i)	/* 遍历寻找第i个元素 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!(p->next) || j > i)
return ERROR;           /* 第i个元素不存在 */
q = p->next;
p->next = q->next;			/* 将q的后继赋值给p的后继 */
*e = q->data;               /* 将q结点中的数据给e */
free(q);                    /* 让系统回收此结点，释放内存 */
return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：依次对L的每个数据元素输出 */
Status ListTraverse(LinkList L)
{
LinkList p = L->next;
while (p)
{
visit(p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}

/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（头插法） */
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
LinkList p;
int i;
srand(time(0));                         /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
(*L)->next = NULL;                      /*  先建立一个带头结点的单链表 */
for (i = 0; i<n; i++)
{
p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
p->data = rand() % 100 + 1;             /*  随机生成100以内的数字 */
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p;						/*  插入到表头 */
}
}

/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（尾插法） */
void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
LinkList p, r;
int i;
srand(time(0));                      /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
r = *L;                                /* r为指向尾部的结点 */
for (i = 0; i<n; i++)
{
p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
p->data = rand() % 100 + 1;           /*  随机生成100以内的数字 */
r->next = p;                        /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
r = p;                            /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
}
r->next = NULL;                       /* 表示当前链表结束 */
}

int main()
{
LinkList L;
ElemType e;
Status i;
int j, k;
/*1.初始化单链表*/
i = InitList(&L);
printf("1.初始化L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(L));
/*2.依次采用尾插法插入abcde元素*/

ListInsert(&L, 1, 'a');
ListInsert(&L, 2, 'b');
ListInsert(&L, 3, 'c');
ListInsert(&L, 4, 'd');
ListInsert(&L, 5, 'e');
printf("2.依次采用尾插法插入abcde元素执行完毕\n");

/*3.输出单链表*/
printf("3.输出单链表\n");
ListTraverse(L);

/*4.输出单链表h的长度*/
printf("4.ListLength(L)=%d \n", ListLength(L));

/*5.判断单链表h是否为空*/
i = ListEmpty(L);
printf("5.L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n", i);

/*6.输出单链表h的第三个元素*/
GetElem(L, 3, &e);
printf("6.第3个元素的值为：%c\n", e);

/*7. 输出元素a的位置*/
printf("7.元素a的位置：%d\n", LocateElem(L, 'a'));

/*8.在第4个元素位置上插入f元素*/
i = ListInsert(&L, 4, 'f');
printf("8.在第4个元素位置上插入f元素执行完毕\n");

/*9.输出单链表*/
printf("9.输出单链表");
ListTraverse(L);

/*10.删除单链表h的第3个元素*/
i = ListDelete(&L, 3, &e); /* 删除第j个数据 */
printf("10.删除单链表h的第3个元素执行完毕\n");

/*11.输出单链表*/
printf("11.输出单链表");
ListTraverse(L);

/*11.释放单链表*/
i = ClearList(&L);
printf("\n12.释放单链表执行完毕");
system("pause");
return 0;

}