线性表链式存储结构及实现

一、目的

  1. 掌握线性表的脸是存储结构及运算
  2. 熟悉循环链表及双链表线性表的基本运算

二、内容

  1. 编写一个程序cdlinklist.cpp,实现循环双链表的各种基本运算和整体建表算法(假设循环双链表的元素类型ElemType为char),并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能:
    (1)初始化循环双链表h
    (2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素
    (3)输出循环双链表h
    (4)输出循环双链表h长度
    (5)判断顺序表h是否为空
    (6)输出循环双链表h的第3个元素
    (7)输出元素a的位置
    (8)在第4个元素位置上插入f元素
    (9)输出循环双链表h
    (10)删除循环双链表h的第3个元素
    (11)输出循环双链表h
    (12)释放循环双链表h
  2. 编写一个程序exe2-7.cpp,实现这样的功能:令L1=(x1,x2,…,xn),L2=(y1,y2,…,ym)是两个线性表,采用带头结点的单链表存储,设计一个算法合并L1、L2,结果放在线性表L3中,要求如下:

L3=(x1,y1,x2,y2,…,xm,ym,xm+1,…,xn)当m<=n时
L3=(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn,yn+1,…,yn)当m>n时
L3仍采用单链表存储,算法的空间复杂度为O(1)。

三、源代码

  1. 循环双链表
#include
#include
typedef char ElemType;
typedef struct DNode
{
    ElemType data;
    struct DNode *prior;
    struct DNode *next;
}DLinkNode;
void CreateListF(DLinkNode *&L,ElemType a[],int n)
{
    DLinkNode *s;
    L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
    L->next=NULL;
    for(int i=0;idata=a[i];
        s->next=L->next;
        if(L->next!=NULL) L->next->prior=s;
        L->next=s;s->prior=L;
    }
    s=L->next;
    while(s->next!=NULL)
        s=s->next;
    s->next=L;
    L->prior=s;
}
void CreateListR(DLinkNode *&L,ElemType a[],int n)
{
    DLinkNode *s,*r;
    L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
    r=L;
    for(int i=0;idata=a[i];
        r->next=s;s->prior=r;
        r=s;
    }
    r->next=L;
    L->prior=r;
}
void InitList(DLinkNode *&L)
{
    L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
    L->prior=L->next=L;
}
void DestroyList(DLinkNode *&L)
{
    DLinkNode *pre=L,*p=L->next;
    while(p!=L)
    {
        free(pre);
        pre=p;
        p=pre->next;
    }
    free(pre);
}
bool ListEmpty(DLinkNode *L)
{
    return(L->next==L);
}
int ListLength(DLinkNode *L)
{
    int i=0;
    DLinkNode *p=L;
    while(p->next!=L)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return(i);
}
void DispList(DLinkNode *L)
{
    DLinkNode *p=L->next;
    while(p!=L)
    {
        printf("%c ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}
bool GetElem(DLinkNode *L,int i,ElemType &e)
{
    int j=1;
    DLinkNode *p=L->next;
    if(i<=0||L->next==L)
        return false;
    if(i==1)
    {
        e=L->next->data;
        return true;
    }
    else
    {
        while(jnext;
        }
        if(p==NULL)
            return false;
        else
        {
            e=p->data;
            return true;
        }
    }
}
int LocateElem(DLinkNode *L,ElemType e)
{
    int i=1;
    DLinkNode *p=L->next;
    while(p!=L&&p->data!=e)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    if(p==L)
        return 0;
    else
        return i;
}
bool ListInsert(DLinkNode *&L,int i,ElemType e)
{
    DLinkNode *p=L,*s;
    int j=1;
    if(i<=0)return false;
    if(p->next==NULL||i==1)
    {
        s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
        s->data=e;
        p->next=s;s->next=p;
        p->prior=s;s->prior=p;
        return true;
    }
    else if (i==1)
    {
        s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
        s->data=e;
        s->next=p->next;p->next=s;
        s->next->prior=s;s->prior=p;
        return true;
    }
    else
    {
        p=L->next;
        while(jnext;
        }
        if(p==L)
            return false;
        else
        {
            s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
            s->data=e;
            s->next=p->next;
            if(p->next!=NULL)p->next->prior=s;
            s->prior=s;
            p->next=s;
            return true;
        }
    }

}
bool ListDelete(DLinkNode *&L,int i,ElemType &e)
{
    DLinkNode *p=L,*q;
    int j=1;
    if(i<=0||L->next==L)
        return false;
    if(i==1)
    {
        q=L->next;
        e=q->data;
        L->next=q->next;
        q->next->prior=L;
        free(q);
        return true;
    }
    else
    {
        p=L->next;
        while(j<=i-2&&p!=L)
        {
            j++;
            p=p->next;
        }
        if(p==L)
            return false;
        else
        {
            q=p->next;
            if(q==NULL)return 0;
            e=q->data;
            p->next=q->next;
            if(p->next!=NULL)p->next->prior=p;
            free(q);
            return true;
        }
    }
}
int main()
{
    DLinkNode *h;
    ElemType e;
    printf("循环双链表的基本运算如下:\n");
    printf("    (1)初始化循环双链表h\n");
    InitList(h);
    printf("    (2)依次插入a、b、c、d、e元素\n");
    ListInsert(h,1,'a');
    ListInsert(h,2,'b');
    ListInsert(h,3,'c');
    ListInsert(h,4,'d');
    ListInsert(h,5,'e');
    printf("    (3)输出循环双链表h:");
    DispList(h);
    printf("    (4)循环双链表h长度:%d\n",ListLength(h));
    printf("    (5)循环双链表h为%s\n",(ListEmpty(h)?"空":"非空"));
    GetElem(h,3,e);
    printf("    (6)循环双链表h的第3个元素:%c\n",e);
    printf("    (7)元素a的位置:%d\n",LocateElem(h,'a'));
    printf("    (8)在第4个元素位置上插入f元素\n");
    ListInsert(h,4,'f');
    printf("    (9)输出循环双链表h:");DispList(h);
    printf("    (10)删除h的第3个元素\n");
    ListDelete(h,3,e);
    printf("    (11)输出循环双链表h:");DispList(h);
    printf("    (12)释放循环双链表h\n");
    DestroyList(h);
    return 0;
}
  1. 单链表合并
#include
#include
typedef char ElemType;
typedef struct LNode
{
    ElemType data;
    struct LNode *next;
}LinkNode;
void CreateListF(LinkNode *&L,ElemType a[],int n)
{
    LinkNode *s;
    L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
    L->next=NULL;
    for(int i=0;idata=a[i];
        s->next=L->next;
        L->next=s;
    }
}
void CreateListR(LinkNode *&L,ElemType a[],int n)
{
    LinkNode *s,*r;
    L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
    r=L;
    for(int i=0;idata=a[i];
        r->next=s;
        r=s;
    }
    r->next=NULL;
}
void InitList(LinkNode *&L)
{
    L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
    L->next=NULL;
}
void DestroyList(LinkNode *&L)
{
    LinkNode *pre=L,*p=L->next;
    while(p!=NULL)
    {
        free(pre);
        pre=p;
        p=p->next;
    }
    free(p);
}
bool ListEmpty(LinkNode *L)
{
    return(L->next==NULL);
}
int ListLength(LinkNode *L)
{
    int i=0;
    LinkNode *p=L;
    while(p->next!=NULL)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return(i);
}
void DispList(LinkNode *L)
{
    LinkNode *p=L->next;
    while(p!=NULL)
    {
        printf("%c ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}
bool GetElem(LinkNode *L,int i,ElemType &e)
{
    int j=0;
    LinkNode *p=L;
    if(i<=0)return false;
    while(jnext;
    }
    if(p==NULL)
        return false;
    else
    {
        e=p->data;
        return true;
    }
}
int LocateElem(LinkNode *L,ElemType e)
{
    int i=1;
    LinkNode *p=L;
    while(p!=NULL&&p->data!=e)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL)
        return 0;
    else
        return i;
}
bool ListInsert(LinkNode *&L,int i,ElemType e)
{
    LinkNode *p=L,*s;
    int j=0;
    if(i<=0)return false;
    while(jnext;
    }
    if(p==NULL)
        return false;
    else
    {
        s=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
        s->data=e;
        s->next=p->next;
        p->next=s;
        return true;
    }
}
bool ListDelete(LinkNode *&L,int i,ElemType &e)
{
    LinkNode *p=L,*q;
    int j=0;
    if(i<=0)return false;
    while(jnext;
    }
    if(p==NULL)
        return false;
    else
    {
        q=p->next;
        if(q==NULL)
            return false;
        e=p->next->data;
        p->next=q->next;
        free(q);
        return true;
    }
}
void Merge(LinkNode *L1,LinkNode *L2,LinkNode *&L3)
{
    LinkNode *p=L1->next,*q=L2->next,*r;
    L3=L1;
    r=L3;
    free(L2);
    while(p!=NULL&&q!=NULL)
    {
        r->next=p;r=p;p=p->next;
        r->next=q;r=q;q=q->next;
    }
    r->next=NULL;
    if(q!=NULL)p=q;
    r->next=p;
}
int main()
{
    LinkNode *L1,*L2,*L3;
    ElemType a[]="abcdefgh";
    int n=8;
    CreateListR(L1,a,n);
    printf("L1:");DispList(L1);
    ElemType b[]="12345";
    n=5;
    CreateListR(L2,b,n);
    printf("L2:");DispList(L2);
    printf("L1和L2合并产生L3\n");
    Merge(L1,L2,L3);
    printf("L3:");DispList(L3);
    DestroyList(L3);
    return 0;
}

备注:
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