线性表实现——双向链表

Posted 2020-08-09 沙加的孩子

  1 include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <time.h>
  4 
  5 #define OK 1
  6 #define ERROR 0
  7 typedef int Status;
  8 typedef int ElemType;
  9 
 10 typedef struct DNode
 11 {
 12     ElemType data;
 13     struct DNode* next;
 14     struct DNode* front;
 15 }DNode;
 16 
 17 typedef struct DNode* DLinkList;
 18 
 19 Status InitList(DLinkList* L)  //初始化操作，建立一个空的线性表.想把头指针里面的值改掉，所以传个头指针的地址
 20 {
 21     *L = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
 22     if (!(*L))
 23         return ERROR;
 24     (*L)->next = NULL;
 25     (*L)->front = NULL;
 26     return OK;
 27 }
 28 Status ListEmpty(DLinkList L)  //若线性表为空，返回true,否则返回false
 29 {
 30     if (L->next == NULL)
 31         return OK;
 32     return ERROR;
 33 }
 34 Status ClearList(DLinkList* L) //清空线性表
 35 {
 36     DLinkList p = (*L)->next;
 37     DLinkList q;
 38     while (p != NULL)
 39     {
 40         q = p;
 41         p = p->next;
 42         free(q);
 43     }
 44     (*L)->next = NULL;
 45     return OK;
 46 }
 47 Status GetElem(DLinkList L, int  i, ElemType *e)  //查找线性表中的第i个位置的元素值，并赋值给e
 48 {
 49     int j = 0;
 50     while (L && j < i)
 51     {
 52         L = L->next;
 53         j++;
 54     }
 55     if (!L || j > i)
 56         return ERROR;
 57     *e = L->data;
 58     return OK;
 59 }
 60 Status LocateElem(DLinkList L, ElemType e) //查找线性表L中与给定值e相等的元素，如果查找成功，则返回第一个相同的元素在L中的下标；否则，返回0表示失败
 61 {
 62     int i = 1;
 63     DLinkList p = L->next;
 64     while (p != NULL && p->data != e)
 65     {
 66         p = p->next;
 67         i++;
 68     }
 69     if (!p)
 70         return ERROR;
 71     return i;
 72 }
 73 Status ListInsert(DLinkList* L, int i, ElemType e)  //在线性表L的第i个位置插入元素e
 74 {
 75     DLinkList p, q;
 76     p = *L;
 77     int j = 1;
 78     while (p && j<i)    //尾部插入时，p指向最后一个值，而j=i-1
 79     {
 80         p = p->next;
 81         j++;
 82     }
 83     if (!p || j > i)
 84         return ERROR;
 85 
 86     q = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
 87     q->data = e;
 88     q->next = p->next;
 89     if(p->next)
 90         q->next->front = q;
 91     p->next = q;
 92     q->front = p;
 93 
 94     return ERROR;
 95 }
 96 Status ListDelete(DLinkList*L, int i, ElemType* e) //删除线性表L中第i个位置元素，并用e返回其值
 97 {
 98     DLinkList p, q;
 99     p = *L;
100     int j = 1;
101     //while (p && j<i)
102     while (p->next && j<i)
103     {
104         p = p->next;
105         j++;
106     }
107     //if (!p || j > i)
108     if (!(p->next) || j > i)
109         return ERROR;
110     q = p->next;
111     *e = q->data;
112     p->next = q->next;
113     q->next->front = p;
114     free(q);
115     return OK;
116 }
117 Status CreateListHead(DLinkList *L, int n)
118 {
119     DLinkList p;
120     int i;
121     (*L) = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
122     (*L)->next = NULL;
123     for (i = 0; i < n; i++)
124     {
125         p = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
126         p->data = i;
127         p->next = (*L)->next;
128         if(p->next)
129             p->next->front = p;
130         p->front = *L;
131         (*L)->next = p;
132     }
133     return OK;
134 }
135 Status CreateListTail(DLinkList *L, int n)
136 {
137     DLinkList p;
138     int i;
139     (*L) = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
140     //(*L)->next = NULL;
141     DLinkList q = (*L);
142     for (i = 0; i < n; i++)
143     {
144         p = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
145         p->data = i + 10;
146         q->next = p;
147         p->front = q;
148         q = p;
149     }
150     q->next = NULL;
151     return OK;
152 }
153 Status visit(ElemType n)
154 {
155     printf("-> %d  ", n);
156     return OK;
157 }
158 Status ListTraverse(DLinkList L)
159 {
160     DLinkList p = L->next;
161     while (p != NULL)
162     {
163         visit(p->data);
164         p = p->next;
165     }
166     return OK;
167 }
168 
169 int ListLength(DLinkList L)  //返回线性表L的长度
170 {
171     int i = 0;
172     DLinkList p = L->next;
173     while (p != NULL)
174     {
175         i++;
176         p = p->next;
177     }
178     return i;
179 }
180 
181 int main()
182 {
183     DLinkList L;
184     Status i, j;
185     char opp = ‘-1‘;
186     ElemType e;
187     int pos = 1;
188     int k = 0;
189 
190     i = InitList(&L);
191     printf("链表L初始化完毕，ListLength(L)=%d\n\n", ListLength(L));
192 
193     printf("\n1.遍历操作 \n2.插入操作  \n3.删除操作 \n4.获取结点数据\n5.查找某个数是否在链表中 \n6.头插法创建链表 \n7.尾插法创建链表 \n8.置空链表 \n0.退出 \n请选择你的操作：\n");
194 
195     while (opp != ‘0‘) {
196         scanf_s("%c", &opp);
197         switch (opp) {
198         case ‘1‘:
199             ListTraverse(L);
200             printf("\n");
201             break;
202 
203         case ‘2‘:
204             srand((unsigned)time(NULL));
205             for (j = 1; j <= 10; j++)
206             {
207                 i = ListInsert(&L, 1, rand() % 100);
208             }
209             printf("在L的表头依次插入10个随机数后：");
210             ListTraverse(L);
211             printf("\n");
212             printf("链表L创建完毕，ListLength(L)=%d\n\n", ListLength(L));
213             break;
214         case ‘3‘:
215             printf("要删除第几个元素？");
216             scanf_s("%d", &pos);
217             ListDelete(&L, pos, &e);
218             printf("删除第%d个元素成功，现在链表为：\n", pos);
219             ListTraverse(L);
220             printf("\n");
221             break;
222 
223         case ‘4‘:
224             printf("你需要获取第几个元素？");
225             scanf_s("%d", &pos);
226             GetElem(L, pos, &e);
227             printf("第%d个元素的值为：%d\n", pos, e);
228             printf("\n");
229             break;
230         case ‘5‘:
231             printf("输入你需要查找的数：");
232             scanf_s("%d", &pos);
233             k = LocateElem(L, pos);
234             if (k)
235                 printf("第%d个元素的值为%d\n", k, pos);
236             else
237                 printf("没有值为%d的元素\n", pos);
238             printf("\n");
239             break;
240         case ‘6‘:
241             CreateListHead(&L, 10);
242             printf("整体创建L的元素(头插法)：\n");
243             ListTraverse(L);
244             printf("\n");
245             break;
246 
247         case ‘7‘:
248             CreateListTail(&L, 10);
249             printf("整体创建L的元素(尾插法)：\n");
250             ListTraverse(L);
251             printf("\n");
252             break;
253 
254         case ‘8‘:
255             i = ClearList(&L);
256             printf("\n清空L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(L));
257             ListTraverse(L);
258             printf("\n");
259             break;
260 
261         case ‘0‘:
262             exit(0);
263         }
264     }
265 }