一般链表实现集合运算（C语言）

一般链表实现集合运算（C语言）

最近在学习数据结构，遇到以下问题：

假设集合A = （c, b, e, g, f, d），B = （a, b, n, f），利用一般线性链表实现集合运算（A-B）∪（B-A）。

分析：

上面的问题只要是考察怎样应用链表，熟悉链表的操作，对链表有更加理性的认识。题目理解：题目的意思是将A和B中相同的元素删除，不同的元素插入的到A中，或者另外创建一个链表来存储。知道题目要求之后下面来提供实现思路：

思路：

1、根据链表的特点，实现它的基本功能（增、删、改、查）。
2、在主函数中创建两个链表来存储集合A和B。
3、题目实现函数：通过使用指针来遍历A和B如果发现相同元素则进行删除，如果没有相同元素则添加。

下面给出示例代码：

/**
 * @Author   明志
 * @Detail   实现集合运算（A-B）∪（B-A）
 * @DateTime 2019-11-02
 * @Tools    sublime text3 + gcc
 */
#include 
#include 
#include 

typedef char ElemType;   //声明元素类型

//声明单链表的存储结构
typedef struct LNode
{
	ElemType data;
	struct LNode* next;

}LNode, *LinkList;

//初始化单链表

void InitList(LinkList* L)  //注意：这里的L是二级指针
{
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //分配空间
	if (!(*L))
	{
		printf("the allocation space error!");
		exit(0);
	}
	(*L)->next = NULL;
}

//销毁单链表
void DestroyList(LinkList *L)
{
	LinkList q;
	while (*L)
	{
		q = (*L)->next;
		free(*L);  //释放头结点
		*L = q;   //L指向原首元节点，实现头结点
	}
}

//将单链表重置为空表
void ClearList(LinkList L)
{
	LinkList p = L->next; //p指向第一个结点
	L->next = NULL;   //头结点指针域为空
	DestroyList(&p);  //销毁p所指向的单链表

}

//判断单链表是否为空表
int ListEmpty(LinkList L)
{
	if (L->next) //非空
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		return 1;
	}

}

//返回L中的数据元素个数
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;  //p指向下一个结点
	}
	return i;

}


//获取单链表中的第i个元素
int GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
	int j = 1;
	LinkList p = L->next; //p指向第一个结点
	while (p && j < i)
	{
		j++; //计数器加一
		p = p->next;  //p指向下一个结点
	}

	if ((!p) || (j > i)) //结点不存在
	{
		return 0;
	}
	*e = p->data;  //获取第i个元素
	return 1;
}

//返回L中第一个与e存在关系的元素的位置
int LocateElem(LinkList L, ElemType e, int(*compare)(ElemType, ElemType))
{
	int i = 0;
	LinkList p = L->next; //p指向第一个结点
	while (p)  //未到表尾
	{
		i++;
		if (compare(p->data, e))  //找出数据元素
		{
			return i;
		}
		p = p->next;  //p指向下一个结点
	}
	return 0;  //满足关系的数据元素不存在
}

//比较两个元素是否相等
int ListCompare(ElemType e1, ElemType e2)
{
	if (e1 == e2)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}

}
//在带头结点的单链表L中第i个位置之前插入元素e
int ListInsert(LinkList L, int i, ElemType e)
{
	int j = 0;
	LinkList s, p = L;   //p指向头结点
	while (p && j < i - 1)  //寻找第i - 1个结点
	{
		j++;
		p = p->next;  //p指向下一个结点
	}
	if (!p || j > i - 1)
	{
		return -1;   //插入失败
	}
	s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));  //生成新节点，以下将其插入L中
	s->data = e;      //将e赋值给新节点
	s->next = p->next; //新节点指向原第i个结点
	p->next = s;      //原第i-1个结点指向新节点
	return 1;     //成功插入
}

//在单链表中删除第i个元素并且用e返回
int ListDelete(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
	int j = 0;
	LinkList q, p = L;
	while (p->next && j < i - 1)
	{
		j++;
		p = p->next;   //p指向下一个结点
	}

	if (!p->next || j > i - 1)  //删除位置不合理
	{
		return -1;
	}

	q = p->next;  //指向待删除的结点
	p->next = q->next;   //
	*e = q->data;
	free(q);
	return 1;

}

//打印函数
void Display(ElemType e)
{
	printf("%c, ", e);

}
//将元素输出
void ListTraverse(LinkList L, void(*visit)(ElemType))
{
	LinkList p = L->next;
	while (p)
	{
		visit(p->data);
		p = p->next;
	}
	printf("\n");
}

//求和函数
void ListAdd(LinkList &list1, LinkList &list2)
{
	ElemType e;   //用来暂时存放元素
	LinkList p1 = list1->next;    //首先将指针赋值给变量p1和p2，使用指针来遍历链表
	LinkList p2 = list2->next;

	while (p1)
	{
		while (p2)
		{
			int pos = LocateElem(list1, p2->data, ListCompare);   //寻找元素的位置
			if (pos)   //如果元素存在，则将元素删除
			{
				ListDelete(list1, pos, &e);  //删除元素
			}
			else
			{
				ListInsert(list1, 1, p2->data);   //插入元素
			}
			p2 = p2->next;   //移动指针，遍历链表
		}

		p1 = p1->next; //移动指针，遍历链表
	}


}

int main(void)
{
	char A[] = {'c', 'b', 'e', 'g', 'f', 'd'};  //初始化插入元素
	char B[] = {'a', 'b', 'n', 'f'};
	LinkList list1;    //用链表来保存数据
	LinkList list2;

	InitList(&list1);   //初始化链表
	InitList(&list2);
	//初始化链表
	for (int i = 0; i < 6; i++)
	{
		ListInsert(list1, i + 1, A[i]);    //将链表初始化
	}

	for (int i = 0; i < 4; i++)
	{
		ListInsert(list2, i + 1, B[i]);    //将链表初始化
	}

	ListTraverse(list1, Display);     //显示链表当前状态
	ListTraverse(list2, Display);

	ListAdd(list1, list2);
	//输出链表的结果
	ListTraverse(list1, Display);    //显示结果
	ClearList(list1);
	ClearList(list2);
	system("pause");    //让程序等待

	return 0;
}

运算结果：

链表遍历查找相同元素的算法效率还不是很高，如果你有更加好的方法欢迎给我留言。