《大话数据结构》之线性表
链表
顺序存储
简单来说就是用数组存储数据。
链式存储
这个简单来说就是存储下一个地址，比如《海贼王》中的历史时板，每块板子上的信息都是不足的，如果你想要找到最终的答案，需要从上一块石板开始到下一块石板。
或者再举个例子，比如这是个游戏任务，一个游戏任务会被拆分成多个小任务，在每个小任务的部分，会要求你完成该部分的任务，然后再给出你下一条任务的提示。
静态存储
这个回归到最开始的顺序存储，只不过原先的数组中，每个值不仅存储当前的值，还存储下一个值的数组下标。
循环链表
这个要说也很简单，就是在在链表末尾元素的指针指向头节点。
双向链表
很简单，就是在上面的链式存储的基础之上，再增加一个向前的指针：
下面就是一些代码的例子了，因为循环链表和双向链表的本质还是链表，所以下面的例子中没有。
const.php
#define ElementType int
#define ElementPrintType "%d"
#define BR printf("\n")
list.h
#include "const.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#define MAX_LIST_LENGTH 100
#define Error 0
#define Success 1
typedef int Return;
/**
* 顺序存储部分
*/
typedef struct {
ElementType data[MAX_LIST_LENGTH];
int length;
} SqlList;
/**
* 添加元素
* @param sqlList
* @param newData
* @param position
* @return
*/
Return addElement(SqlList *sqlList,ElementType newData,int position){
if(position<0 || position>sqlList->length || position>MAX_LIST_LENGTH){
return Error;
}
ElementType lastData=sqlList->data[position],temp;
for (int i = position; i <MAX_LIST_LENGTH; ++i) {
temp=sqlList->data[i];
sqlList->data[i]=lastData;
lastData=temp;
}
sqlList->data[position]=newData;
sqlList->length++;
return Success;
}
/**
* 删除元素
* @param sqlList
* @param position
* @return
*/
Return deleteElement(SqlList *sqlList,int position){
if(position<0 || position>sqlList->length || position>MAX_LIST_LENGTH){
return Error;
}
for (int i = position; i < MAX_LIST_LENGTH; ++i) {
sqlList->data[i]=sqlList->data[i+1];
}
sqlList->data[sqlList->length]=0;
sqlList->length--;
return Success;
}
/**
* 搜索元素
* @param sqlList
* @param search
* @return
*/
Return searchSqlList(SqlList *sqlList,ElementType search){
for (int i = 0; i < sqlList->length; ++i) {
if(sqlList->data[i]==search){
return Success;
}
}
return Error;
}
/**
* 辅助函数，打印函数
* @param sqlList
*/
void PrintfSqlList(SqlList* sqlList){
printf("the length is %d\n",sqlList->length);
for (int i = 0; i < sqlList->length; ++i) {
printf("Position %d's data is ",i);
printf(ElementPrintType,sqlList->data[i]);
BR;
}
}
/**
* 效果展示
*/
void sqlListIndex(){
SqlList sqlList={
.length=0
};
addElement(&sqlList,0,0);
addElement(&sqlList,1,1);
addElement(&sqlList,1,0);
PrintfSqlList(&sqlList);
addElement(&sqlList,3,3);
PrintfSqlList(&sqlList);
addElement(&sqlList,2,2);
PrintfSqlList(&sqlList);
deleteElement(&sqlList,0);
PrintfSqlList(&sqlList);
deleteElement(&sqlList,3);
PrintfSqlList(&sqlList);
deleteElement(&sqlList,1);
PrintfSqlList(&sqlList);
if(searchSqlList(&sqlList,1)==Success){
printf("%d in the list\n",1);
}else{
printf("%d not in the list\n",1);
}
}
/**
* 线性表链式存储结构
*/
typedef struct {
ElementType value;
struct Node *next;
} Node;
/**
* 添加元素
* @param addPosition
* @param newNode
* @return
*/
Return addNode(Node *addPosition,Node *newNode){
newNode->next=addPosition->next;
addPosition->next=newNode;
return Success;
}
/**
* 删除元素
* @param indexNode
* @param removeValue
* @return
*/
Return deleteNode(Node *indexNode,ElementType removeValue){
Node *nextNode=indexNode;
if (indexNode->value==removeValue){
printf("Can't delete the index value\n");
exit(0);
}
Node *lastNode;
do {
lastNode=nextNode;
nextNode=nextNode->next;
if (nextNode->value==removeValue){
lastNode->next=nextNode->next;
free(nextNode);
return Success;
}
} while (nextNode->next);
return Error;
}
/**
* 辅助函数，打印值
* @param indexNode
*/
void PrintNode(Node *indexNode){
Node *nextNode=indexNode;
printf(ElementPrintType,nextNode->value);
BR;
do {
nextNode=nextNode->next;
printf(ElementPrintType,nextNode->value);
BR;
} while (nextNode->next);
}
/**
* 搜索链表
* @param indexNode
* @param searchValue
* @return
*/
Return searchNode(Node *indexNode,ElementType searchValue){
Node *nextNode=indexNode;
if (indexNode->value==searchValue){
return Success;
}
do {
nextNode=nextNode->next;
if (nextNode->value==searchValue){
return Success;
}
} while (nextNode->next);
return Error;
}
/**
* 效果演示
*/
void nodeIndex(){
Node indexNode={
.value=0
};
Node *n,*last;
last=&indexNode;
for (int i = 1; i <10; ++i) {
n= malloc(sizeof(Node));
n->value=i;
addNode(last,n);
last=n;
}
PrintNode(&indexNode);
printf("Remove the node\n");
deleteNode(&indexNode,1);
PrintNode(&indexNode);
if (searchNode(&indexNode,1)==Success){
printf("1 is in the node list\n");
}else{
printf("1 is not in the node list\n");
}
if (searchNode(&indexNode,8)==Success){
printf("8 is in the node list\n");
}else{
printf("8 is not in the node list\n");
}
}
/**
* 静态存储
*/
typedef struct {
ElementType data;
int cur;
} StaticLinkList;
void emptyStaticLinkList(StaticLinkList staticLinkList[]){
for (int i = 0; i < MAX_LIST_LENGTH; ++i) {
staticLinkList[i].cur=0;
}
}
/**
* 获取静态列表的最后一个值的下标
* @param staticLinkList
* @param position
* @return
*/
int getStaticLinkListEndIndex(StaticLinkList staticLinkList[],int position){
if (staticLinkList[position].cur){
return getStaticLinkListEndIndex(staticLinkList,staticLinkList[position].cur);
}
return position;
}
/**
* 获取静态列表中的一个空位置的值
* @param staticLinkList
* @param position
* @return
*/
int getEmptyStaticLinkListIndex(StaticLinkList staticLinkList[],int position){
if (position==0){
position++;
}
// 超过设定值
if (position>MAX_LIST_LENGTH){
exit(0);
}
if (staticLinkList[position].cur){
return getEmptyStaticLinkListIndex(staticLinkList,position+1);
}
return position;
}
/**
* 添加一个元素
* @param staticLinkList
* @param newData
* @param position
* @return
*/
Return addStaticLinkList(StaticLinkList staticLinkList[],ElementType newData,int position){
if (position==0){
staticLinkList[position].data=newData;
return Success;
}
if (staticLinkList[position].cur){
// 当前该位置有数据占据该位置
// 将当前位置的数据拷贝至一个空的数组位置
int emptyStaticLinkListIndex= getEmptyStaticLinkListIndex(staticLinkList,1);
staticLinkList[emptyStaticLinkListIndex].data=staticLinkList[position].data;
staticLinkList[emptyStaticLinkListIndex].cur=staticLinkList[position].cur;
// 将新的值存储进当前位置中
staticLinkList[position].data=newData;
staticLinkList[position].cur=emptyStaticLinkListIndex;
}else{
// 搜索静态表的最后一个值
int staticListLinkEndIndex= getStaticLinkListEndIndex(staticLinkList,0);
// 将新的值存储进空的数组下标中
staticLinkList[position].data=newData;
// 并将静态表的最后一个数组下标指向那里
staticLinkList[staticListLinkEndIndex].cur=position;
}
return Success;
}
/**
* 删除静态表的值
* @param staticLinkList
* @param position
* @return
*/
Return deleteStaticLinkList(StaticLinkList staticLinkList[],int position){
// 不允许抹除整个数组
if (position==0){
exit(0);
}
if (position>MAX_LIST_LENGTH){
return Error;
}
int nextPosition=0;
// 寻找被删除元素的上级
while (staticLinkList[nextPosition].cur!=position){
nextPosition=staticLinkList[nextPosition].cur;
}
if (staticLinkList[nextPosition].cur){
// 将当前被删除的元素的下一个元素交给它的上级
staticLinkList[nextPosition].cur=staticLinkList[position].cur;
staticLinkList[position].cur=0;
}
// 即使这里没有找到该元素的上级也没有关系，说明当前位置不在数组之中
return Success;
}
/**
* 搜索静态表中的一个值
* @param staticLinkList
* @param data
* @return
*/
Return searchStaticLinkList(StaticLinkList staticLinkList[],ElementType data){
if (staticLinkList[0].data==data){
return Success;
}
int position=0;
do {
if (staticLinkList[position].data==data && staticLinkList[position].cur){
break;
}
position=staticLinkList[position].cur;
} while (staticLinkList[position].cur);
return staticLinkList[position].data==data?Success:Error;
}
/**
* 辅助函数，打印输出的
* @param staticLinkList
*/
void printStaticLinkList(StaticLinkList staticLinkList[]){
int position=0;
do {
printf("Index:%d & data:",position);
printf(ElementPrintType,staticLinkList[position].data);
BR;
position=staticLinkList[position].cur;
} while (position);
}
/**
* 演示代码
*/
void staticLinkListIndex(){
StaticLinkList staticLinkList[MAX_LIST_LENGTH];
emptyStaticLinkList(staticLinkList);
addStaticLinkList(staticLinkList,1,0);
addStaticLinkList(staticLinkList,2,3);
addStaticLinkList(staticLinkList,3,10);
printStaticLinkList(staticLinkList);
printf("Try to delete some indexes\n");
deleteStaticLinkList(staticLinkList,3);
printStaticLinkList(staticLinkList);
if(searchStaticLinkList(staticLinkList,2)==Error){
printf("2 is not in static link list\n");
}else{
printf("2 is in static link list\n");
}
if(searchStaticLinkList(staticLinkList,3)==Error){
printf("3 is not in static link list\n");
}else{
printf("3 is in static link list\n");
}
}