/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
//用到的库文件
#include //printf() ;scanf()
#include //exit()
#include //malloc()
#include //srand((unsigned)time(NULL)) ;
//函数结果状态代码
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
//Status是函数的类型，其值是函数结果状态代码
typedef int Status ;
//#define ElemType int //也可以用宏定义确定ElemType类型
typedef int ElemType ;
//-----线性表的单链表存储结构-----
typedef struct LNode { //自定义数据类型
ElemType data ; //数据域
struct LNode *next ; //指针域
} LNode, *LinkList ;
// 操作结果：构造一个空的线性表L。
Status InitList_L(LinkList &L) {
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)) ;
if(!L) { //存储分配失败
printf("初始化失败") ;
exit(OVERFLOW) ; //exit(-1)程序异常退出
}
L->next = NULL ; // 先建立一个带头结点的单链表，并使头结点的指针域为NULL
return OK ;
}// InitList_L
// 初始条件：线性表L已存在。
// 操作结果：销毁线性表L。
Status DestroyList_L(LinkList &L) {
free(L) ; //释放线性表头结点指针域
return OK ;
}// DestroyList_L
// 初始条件：线性表L已存在。
// 操作结果：将L重置为空表。
Status ClearList_L(LinkList &L) {
LinkList p = L->next, ptmp ; //p指向线性表头结点
while(p) { //释放每个结点的指针域
ptmp = p->next ;
free(p) ;
p = ptmp ;
}
L->next = NULL ; //头结点指针域为空
return OK ;
}// ClearList_L
// 初始条件：线性表L已存在。
// 操作结果：若L为空表，返回TRUE，否则返回FALSE
Status ListEmpty_L(LinkList L) {
return L->next ? FALSE : TRUE ;
}// ListEmpty_L
// 初始条件：线性表L已存在。
// 操作结果：返回L中数据元素个数。
int ListLength_L(LinkList L) {
int nElem = 0 ;
LinkList p = L->next ; //p指向第一个结点
while(p) {
nElem ++ ;
p = p->next ;
}
return nElem ;
}// ListLength
// 初始条件：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_L(LinkList L, int i, ElemType &e) {
LinkList p = L->next ; //初始化，p指向第一个结点
int j = 1 ; //j为计数器
while ( p && jnext ;
++ j ;
}
if ( !p || j>i )
return ERROR ; //第i个元素不存在
e = p->data ; //取第i个元素
return OK ;
}// GetElem_L 算法2.8
// 初始条件：线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数。
// 操作结果：返回L中第1个与e满足compare()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。
Status compare(ElemType listElem, ElemType e) {
return listElem == e ? TRUE : FALSE ;
}// Compare
int LocateElem_L(LinkList L, ElemType e, Status (*pfn_compare)(ElemType, ElemType)) {
int pos = 1 ;
LinkList p = L->next ; //p指向链表第1个元素
while(p && !(*pfn_compare)(p->data, e)) {
++ pos ;
p = p->next ; //指针后移 p->next = NULL时 意味着找到表尾元素了
}
if(pos<=ListLength_L(L)) //pos的值在线性表中，返回元素的位序
return pos ;
else
return 0 ;
}// LocateElem_L
// 初始条件：线性表L已存在。
// 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱，否则操作失败，pre_e无定义。
Status PriorElem_L(LinkList L, ElemType cur_e, ElemType &pre_e) {
int i = LocateElem_L(L, cur_e, compare) ;
if(i==0 || i==1) return ERROR ;
GetElem_L(L, i-1, pre_e) ;
return OK ;
}// PriorElem_L
// 初始条件：线性表L已存在。
// 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继，否则操作失败，pre_e无定义。
Status NextElem_Sq(LinkList L, ElemType cur_e, ElemType &next_e) {
int i = LocateElem_L(L, cur_e, compare) ;
if(i==0 || i==ListLength_L(L)) return ERROR ;
GetElem_L(L, i+1, next_e) ;
return OK ;
}// NextElem_Sq
// 初始条件：线性表L已存在，1≤pos≤ListLength(L)+1。
// 操作结果：在L中第pos个位置之前插入新的元素e，L的长度加1。
Status ListInsert_L(LinkList &L, int pos, ElemType e) {
LinkList p = L ; //定义一个结构体指针变量p，指向线性表起始位置（头结点）L。
int j = 0 ;
while (p && jnext ; //p非空，且jpos-1) //插入位置是否合法（第i个结点存在，插入的位置在表内）
return ERROR ;
LinkList s = (LinkList) malloc(sizeof(LNode)) ;// 生成新结点
s->data = e ; // 将插入的元素值赋给 新生成结点的数据域
s->next = p->next ; // 新生成结点的指针域 指向下一个结点 （即将结点i-1中指向第i个元素的指针域p->next，赋给新结点的指针域s->next）
p->next = s ; // 结点i-1的指针域 指向新生成的结点（即将指向新生成结点的指针s，赋给第i-1个元素的指针域p->next）
printf("插入的元素：%d, 插入的位置：%d\n", e, pos) ;
return OK ;
}// ListInsert_L 算法2.9
// 初始条件：线性表L已存在且非空，1≤pos≤ListLength(L)。
// 操作结果：删除L的第pos个数据元素，并用e返回其值,L的长度减1。
Status ListDelete_L(LinkList &L, int pos, ElemType &e) {
LinkList p = L ; //定义一个结构体指针变量p，指向线性表起始位置（头结点）L。
int j = 0 ;
while (p->next && jnext ;
++j ;
}
if (!(p->next) || j>pos-1) // 删除位置是否合法（结点存在，删除的位置在表内）
return ERROR ;
LinkList q = p->next ; //使q指向i-1结点（将结点i-1中指向结点i的指针域，赋给指针变量q)
p->next = q->next ; //（将结点i中指向结点i+1的指针域，赋给结点i-1的指针域
e = q->data ; //要删除结点的数据域，赋给e
free(q) ; //释放指针变量q
printf("删除的元素：%d, 删除的位置：%d\n", e, pos) ;
return OK ;
}// ListDelete_L 算法2.10
// 初始条件：线性表L已存在。
// 操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数visit()。一旦vistit()失败，刚操作失败。
Status visit(ElemType e) {
printf("%d ",e) ;
return OK ;
}
Status ListTraverse_L(LinkList L, Status (*pfn_visit)(ElemType)) {
LinkList p = L->next ; //指针重新指向头结点
if(!p) {
printf("线性表未初始化。\n") ;
return ERROR ;
}
while(p) {
visit(p->data) ;
p = p->next ;
}
printf("\n") ;
return OK ;
}// ListTraverse
// 创建随机表,包含10个随机数（头插法）。
Status CreateList(LinkList &L) {
srand((unsigned)time(NULL)) ;
//生成链表
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)) ;
if(!L) { //存储分配失败
printf("初始化失败") ;
exit(OVERFLOW) ; //exit(-1)程序异常退出
}
for (int i=0 ; i<10 ; i++) { // 生成新结点
LinkList p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)) ;
//scanf("%d", &p->data) ; //输入元素值 赋给新生成结点的数据域
p->data = rand()%100 ;
p->next = L->next ; //插入到表头
L->next = p ;
printf("%d ", p->data) ; // 查看是否插入了新的元素
}
return OK ;
}// 个人整合
// 逆位序输入(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 CreateList_L(LinkList &L, int n) {
srand((unsigned)time(NULL)) ; //初始化随机数种子
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)) ;
L->next = NULL ; //先建立一个带头结点的单链表
for (int i=n ; i>0 ; --i) {
LinkList p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)) ;//生成新结点
//scanf("%d", &p->data) ; //输入元素值
//随机生成100以内的数字
p->data = rand()%100 ; //将生成的元素值赋给新生成结点的数据域
//插入到表头
p->next = L->next ; //使新结点的指针域指向上一次生成的结点（将上一次生成结点的指针域赋给新结点的指针域）
L->next = p ; //头结点的指针域指向新生成的结点（将指向新结点的指针p赋给头结点的指针域）
}
}// CreateList_L 算法2.11
// 顺位序输入(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) {
srand((unsigned)time(NULL)) ; //初始化随机数种子
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)) ;
L->next = NULL ; //先建立一个带头结点的单链表
for (int i=0 ; idata) ; //输入元素值
p->data = rand()%100 ; //随机生成100以内的数字，将生成的元素值赋给新生成结点的数据域
//插入到表尾
L->next = p ; //上一结点的指针域指向新生成的结点（将新生成结点的指针域赋给上一结点的指针的指针域）
p->next = NULL ; //将新结点的指针域置空
}
}
// 初始化菜单
void initMenu() {
printf("\n\t\t*****************************************\n") ;
printf("\n\t\t\t 线性表的链式表示和实现\n") ;
printf("\n\t\t 1.创建随机表\t\t 2.构造空线性表\n\t\t 3.销毁线性表\t\t 4.清空线性表\n\t\t 5.线性表是否为空\t 6.线性表的长度") ;
printf("\n\t\t 7.查找表中元素\t 8.插入新元素\n\t\t 9.删除某个元素\t 10.遍历线性表\n\t\t 11.回到主菜单\t\t 0.退出") ;
}
// 回到主菜单
void mainMenu() {
printf("\n\t\t*****************************************\n") ;
printf("\n\t\t\t 欢迎回到主菜单\n") ;
printf("\n\t\t 1.创建随机表\t\t 2.构造空线性表\n\t\t 3.销毁线性表\t\t 4.清空线性表\n\t\t 5.线性表是否为空\t 6.线性表的长度") ;
printf("\n\t\t 7.查找表中元素\t 8.插入新元素\n\t\t 9.删除某个元素\t 10.遍历线性表\n\t\t 11.回到主菜单\t\t 0.退出") ;
}
int main() {
LinkList L ;
InitList_L(L) ;
initMenu() ;
int select = -1 ;
while(select != 0) {
printf("\n请选择你的操作：") ;
scanf("%d", &select) ;
switch(select) {
case 1://创建随机表
printf("请输入要创建的随机表元素个数：\n") ;
int nElem ;
scanf("%d", &nElem) ;
CreateList_L(L, nElem) ;
printf("创建随机链表：") ;
ListTraverse_L(L, visit) ;
break ;
case 2://构造空线性表
printf("构造一个空的线性表L。") ;
InitList_L(L) ;
ListTraverse_L(L, visit) ;
break ;
case 3://销毁线性表
if(!L) {//线性表L的头结点存在才能销毁
printf("销毁线性表L。\n") ;
DestroyList_L(L) ;
} else printf("线性表未初始化。\n") ;
break ;
case 4://清空线性表
printf("将L重置为空表。") ;
ClearList_L(L) ;
break ;
case 5://线性表是否为空
if (ListEmpty_L(L))
printf("该线性表为空.\n") ;
else
printf("该线性表非空.\n") ;
break ;
case 6: { //线性表的长度
int lLength = ListLength_L(L) ;
printf("线性表的长度为: %d \n", lLength) ;
}
break ;
case 7: { //查找表中元素
int nSearchOption = -1 ;
while(nSearchOption) {
printf("1.按位置查找\t 2.按元素查找\t 11.回到主菜单\t 0.退出查找\n请选择你的操作：") ;
scanf("%d", &nSearchOption) ;
switch(nSearchOption) {
case 1: { //1.按位置查找
printf("请输入要查找的位置：") ;
int pos ;
ElemType e ;
scanf("%d",&pos) ;
if(GetElem_L(L, pos, e)) {
printf("第%d个元素的值为：%d ", pos, e) ;
ElemType pre_e, next_e ;
if(PriorElem_L(L, e, pre_e))
printf("前一个元素：%d ", pre_e) ;
else printf("前一个元素不存在 ") ;
if(NextElem_Sq(L, e, next_e))
printf("后一个元素：%d \n", next_e) ;
else printf("后一个元素不存在 \n") ;
} else printf("请输入正确的数字！！！\n") ;
}
break ;
case 2: { //2.按元素查找
printf("请输入要查找的元素：") ;
int pos ;
ElemType e ;
scanf("%d", &e) ;
// 这里假定随机数组中的元素互不重复
pos = LocateElem_L(L, e, compare) ;
if(pos)
printf("值为%d是表中的第%d个元素\n", e, pos) ;
else
printf("没有值为%d的元素\n", e) ;
}
break ;
case 11://11.回到主菜单
mainMenu() ;
break;
case 0://0.退出查找
break;
default:
printf("请输入正确的数字!!!\n");
break ;
}
}
}
break ;
case 8: { //插入新元素
ElemType e ;
int pos ;
int nInsertOption ;
nInsertOption = -1;
while(nInsertOption) {
printf("请输入要插入的元素位置和元素的值：") ;
scanf("%d %d", &pos, &e) ;
if(ListInsert_L(L, pos, e)) {
printf("插入完毕，现在线性表为：") ;
ListTraverse_L(L, visit) ;
} else printf("请输入正确的数字！！！\n") ;
printf("1.是 0.否 是否继续: ") ;
scanf("%d", &nInsertOption) ;
}
printf("\n") ;
}
break ;
case 9: { //删除某个元素
int nDeleteOption ;
nDeleteOption = -1 ;
while(nDeleteOption) {
printf("1.按位置查找\t 2.按元素查找\t 11.回到主菜单\t 0.退出查找\n请选择你的操作：") ;
scanf("%d", &nDeleteOption) ;
switch(nDeleteOption) {
case 1: { //1.按位置删除
ElemType e ;
int pos ;
printf("请输入要删除的位置：") ;
scanf("%d", &pos) ;
if(ListDelete_L(L, pos, e)) {
printf("第%d个元素%d删除完毕，现在线性表为：\n", pos, e) ;
ListTraverse_L(L, visit) ;
} else printf("请输入正确的数字！！！\n") ;
}
break ;
case 2: { //2.按元素删除
printf("请输入要删除的元素：") ;
ElemType e ;
int pos ;
scanf("%d", &e) ;
// 这里假定随机数组中的元素互不重复
pos = LocateElem_L(L, e, compare) ;
if(pos) {
ListDelete_L(L, pos, e) ;
printf("第%d个元素%d删除完结，现在线性表为：\n", pos, e) ;
ListTraverse_L(L, visit) ;
} else
printf("没有值为%d的元素\n", e) ;
}
break ;
case 11://11.回到主菜单
mainMenu() ;
break;
case 0://0.退出查找
break;
default:
printf("请输入正确的数字!!!\n");
break ;
}
}
}
break ;
case 10://遍历线性表
printf("遍历线性表：") ;
ListTraverse_L(L, visit) ;
break ;
case 11://回到主菜单
mainMenu() ;
break ;
case 0://退出
break ;
default:
printf("请输入正确的数字!!!\n") ;
break ;
}
}
return 0 ;
}
