线性表操作集锦（顺序表，链表，栈，队列）

顺序表，链表，顺序栈，链栈，顺序队列，链栈

一、顺序表

1.1 顺序表定义

#include
#include 

#define MAX_SIZE 100
typedef struct
{
    int data[MAX_SIZE];
    int length;
}SqList;

1.2 在顺序表第i个位置插入元素e

//在顺序表的第i个位置插入一个元素e
void ListInsert(SqList *L, int i, int e)
{
    if (i < 1 || i > L->length + 1)
    {
        return;
    }
    if (L->length >= MAX_size)
    {
        return;
    }
    for (int j = L->length; j >= i; j--)
    {
        L->data[j] = L->data[j - 1];
    }
    L->data[i - 1] = e;
    L->length++;
}

1.3 在顺序表删除第i个元素

//删除顺序表中第i个位置的元素
void ListDelete(SqList *L, int i, int *e)
{
    if (i < 1 || i > L->length)
    {
        return;
    }
    (*e) = L->data[i - 1];
    for (int j = i; j < L->length; j++)
    {
        L->data[j - 1] = L->data[j];
    }

    L->length--;
}

1.4 在顺序表查找第1个值为e的元素

//查找顺序表中第一个值为e的元素
int LocateElem(SqList L, int e)
{
    for (int i = 0; i < L.length; i++)
    {
        if (L.data[i] == e)
        {
            return i + 1;
        }
    }
    return 0;
}

1.5 在顺序表获取第i个元素的值赋值给e

//获取顺序表中第i个位置的元素
int GetElem(SqList L, int i, int *e)
{
    if (i < 1 || i > L.length)
    {
        return 0;
    }
    (*e) = L.data[i - 1];
    return 1;
}

二、链表

2.1 单链表

2.1.1 单链表定义

typedef struct LNode {
    int data;
    struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;

2.1.2 单链表初始化

//链表初始化
void InitList(LinkList *L)
{
    (*L) = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    (*L)->next = NULL;
}

2.1.3 单链表头插法建表

//采用头插法建立单链表
void CreateListHead(LinkList *L)
{
    LinkList p;
    int n,x;
    printf("请输入链表的长度：");
    scanf("%d", &n);
    int i;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
        printf("请输入第%d个元素：", i + 1);
        scanf("%d", &x);
        p->data = x;
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;
    }
}

2.1.4 单链表尾插法建表

//采用尾插法建立单链表
void CreateListTail(LinkList *L)
{
    LinkList p, r;
    int n, x;
    printf("请输入链表的长度：");
    scanf("%d", &n);
    int i;
    r = (*L);
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
        printf("请输入第%d个元素：", i + 1);
        scanf("%d", &x);
        p->data = x;
        r->next = p;
        r = p;
    }
    r->next = NULL;
}

2.1.5 单链表查找第i个位置元素

//查找单链表中第i个位置的元素赋值给e
void ListGet(LinkList *L, int i, int *e)
{
    LinkList p;          //p指向第i个位置
    int j;
    p = (*L);               //p指向头节点
    j = 0;                  //j为计数器，从0开始
    while (p && j < i)      //寻找第i个位置
    {
        p = p->next;        //p指向下一个节点
        j++;                //计数器加1
    }
    if (!p || j > i)        //i小于1或者大于表长加1
    {
        return;
    }
    (*e) = p->data;             //将p的数据赋值给e
}

2.1.6 单链表第i个位置前插入元素

//在单链表中第i个位置前插入一个元素e
void ListPreInsert(LinkList *L, int i, int e)
{
    LinkList p, s;          //p指向第i个位置的前一个位置，s指向新插入的节点
    int j;
    p = (*L);               //p指向头节点
    j = 1;                  //j为计数器
    while (p && j < i)      //寻找第i个位置的前一个位置
    {
        p = p->next;        //p指向下一个节点
        j++;                //计数器加1
    }
    if (!p || j > i)        //i小于1或者大于表长加1
    {
        return;
    }
    s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));    //生成新节点
    s->data = e;                                //将e赋值给新节点
    s->next = p->next;                        //将p的后继赋值给s的后继
    p->next = s;                            //将s赋值给p的后继
}

2.1.7 单链表第i个位置后插入元素

//在单链表第i个位置后插入一个元素e
void ListPostInsert(LinkList *L, int i, int e)
{
    LinkList p, s;          //p指向第i个位置，s指向新插入的节点
    int j;
    p = (*L);               //p指向头节点
    j = 0;                  //j为计数器，从0开始
    while (p && j < i)      //寻找第i个位置
    {
        p = p->next;        //p指向下一个节点
        j++;                //计数器加1
    }
    if (!p || j > i)        //i小于1或者大于表长加1
    {
        return;
    }
    s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));    //生成新节点
    s->data = e;                                //将e赋值给新节点
    s->next = p->next;                        //将p的后继赋值给s的后继
    p->next = s;                            //将s赋值给p的后继
}

2.1.8 单链表删除第i个元素

//删除单链表中第i个位置的元素
void ListDelete(LinkList *L, int i, int *e)
{
    LinkList p, q;          //p指向第i个位置的前一个位置，q指向第i个位置
    int j;
    p = (*L);               //p指向头节点
    j = 1;                  //j为计数器
    while (p->next && j < i)      //寻找第i个位置的前一个位置
    {
        p = p->next;        //p指向下一个节点
        j++;                //计数器加1
    }
    if (!(p->next) || j > i)        //i小于1或者大于表长加1
    {
        return;						//删除位置不在链表范围内
    }
    q = p->next;                //q指向第i个位置
    p->next = q->next;          //将q的后继赋值给p的后继
    (*e) = q->data;             //将q的数据赋值给e
    free(q);            //释放q所指向的内存
}

2.1.9 单链表查找第1个与e相等的值

//查找单链表中第一个与e相等的元素
int ListLocate(LinkList *L, int e)
{
    LinkList p;          //p指向第i个位置
    int j;
    p = (*L);               //p指向头节点
    j = 0;                  //j为计数器，从0开始
    while (p && p->data != e)      //寻找第一个与e相等的元素
    {
        p = p->next;        //p指向下一个节点
        j++;                //计数器加1
    }
    if (!p)        //未找到
    {
        return -1;
    }
    return j;             //返回元素的位置
}

2.1.10 单链表的长度

//求单链表的长度
int ListLength(LinkList *L)
{
    LinkList p;          //p指向第i个位置
    int j;
    p = (*L);               //p指向头节点
    j = 0;                  //j为计数器，从0开始
    while (p)
    {
        p = p->next;        //p指向下一个节点
        j++;                //计数器加1
    }
    return j;
}

2.2 双链表

2.2.1 双链表的定义

typedef struct DNode {
    int data;
    struct DNode *prior;
    struct DNode *next;
}DNode, *DLinkList;

2.2.2 双链表初始化

//初始化双链表
void InitDList(DLinkList *L)
{
    (*L) = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
    (*L)->prior = NULL;
    (*L)->next = NULL;
}

2.2.3 双链表头插法建表

//头插法建立双链表
void CreateDListF(DLinkList *L)
{
    DLinkList p;
    int i,n,x;
    printf("请输入双链表的长度：");
    scanf("%d", &n);
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        p = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));   //创建新节点
        printf("请输入第%d个元素：", i + 1);
        scanf("%d", &x);
        p->data = x;                                //将x赋值给新节点的数据域
        p->next = (*L)->next;                       //将头节点的后继赋值给新节点的后继
        if ((*L)->next)
        {
            (*L)->next->prior = p;
        }
        (*L)->next = p;
        p->prior = (*L);
    }
}

2.2.4 双链表尾插法建表

//尾插法建立双链表
void CreateDListR(DLinkList *L)
{
    DLinkList p, r;
    int i, n, x;
    printf("请输入双链表的长度：");
    scanf("%d", &n);
    (*L) = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
    (*L)->prior = NULL;
    (*L)->next = NULL;
    r = (*L);
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        p = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
        printf("请输入第%d个元素：", i + 1);
        scanf("%d", &x);
        p->data = x;
        r->next = p;
        p->prior = r;
        r = p;
    }
    r->next = NULL;
}

2.2.5 双链表查找第i个元素（等同单链表）

2.2.6 双链表第i个元素后插入元素

//在双链表的第i个位置后插入元素e
void DListInsert(DLinkList *L, int i, int e)
{
    DLinkList p, s;
    int j;
    p = (*L);
    j = 0;
    while (p && j < i)
    {
        p = p->next;
        j++;
    }
    if (!p || j > i)
    {
        return;
    }
    s = (DLinkList)malloc(sizeof(DNode));
    s->data = e;
    s->next = p->next;
    if (p->next)
    {
        p->next->prior = s;
    }
    p->next = s;
    s->prior = p;
}

2.2.7 双链表删除第i个元素

//删除双链表的第i个位置的元素
void DListDelete(DLinkList *L, int i)
{
    DLinkList p;
    int j;
    p = (*L);
    j = 0;
    while (p && j < i)
    {
        p = p->next;
        j++;
    }
    if (!p || j > i)
    {
        return;
    }
    p->prior->next = p->next;
    if (p->next)
    {
        p->next->prior = p->prior;
    }
    free(p);
}

三、栈

3.1 顺序栈

3.1.1 顺序栈的定义

#include
#include 

#define MAX_SIZE 100
//顺序栈
typedef struct {
    int data[MAX_SIZE];
    int top;
}SqStack;

3.1.2 顺序栈初始化

//初始化栈
void InitStack(SqStack *S)
{
    S->top = -1;
}

3.1.3 顺序栈判断栈空

//判断栈是否为空
int StackEmpty(SqStack S)
{
    if (S.top == -1)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

3.1.4 顺序栈进栈

//进栈
int Push(SqStack *S, int x)
{
    if (S->top == MAX_SIZE - 1)
    {
        return 0;
    }
    S->top++;
    S->data[S->top] = x;
    return 1;
}

3.1.5 顺序栈出栈

//出栈
int Pop(SqStack *S, int *x)
{
    if (S->top == -1)
    {
        return 0;
    }
    *x = S->data[S->top];
    S->top--;
    return 1;
}

3.1.6 顺序栈取栈顶元素

//取栈顶元素
int GetTop(SqStack S, int *x)
{
    if (S.top == -1)
    {
        return 0;
    }
    *x = S.data[S.top];
    return 1;
}

3.2 链栈

3.2.1 链栈定义

typedef struct StackNode {
    int data;
    struct StackNode *next;
}StackNode, *LinkStackPtr;

3.2.2 链栈初始化

//初始化
void InitStack(LinkStackPtr *S)
{
    *S = (LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
    (*S)->next = NULL;
}

3.2.3 链栈判空

int StackEmpty(LinkStackPtr S)
{
    if (S->next== NULL)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

3.2.4 链栈进栈

//进栈
int Push(LinkStackPtr *S, int x)
{
    LinkStackPtr p;
    p = (LinkStackPtr)malloc(sizeof(StackNode));
    p->data = x;
    p->next = (*S)->next;
    *S = p;
    return 1;
}

3.2.5 链栈出栈

//出栈
int Pop(LinkStackPtr *S, int *x)
{
    LinkStackPtr p;
    if (*S == NULL)
    {
        return 0;
    }
    p = (*S)->next;
    *S = (*S)->next;
    *x = p->data;
    free(p);
    return 1;
}

3.2.6 链栈取栈顶元素

//取栈顶元素
int GetTop(LinkStackPtr S, int *x)
{
    if (S->next == NULL)
    {
        return 0;
    }
    *x = S->next->data;
    return 1;
}

四、队列

4.1 顺序队列

4.1.1 顺序队列的定义

//顺序队列
typedef struct {
    int data[MAX_SIZE];
    int front;
    int rear;
}SqQueue;

4.1.2 顺序队列的初始化

//初始化队列
void InitQueue(SqQueue *Q)
{
    Q->front = Q->rear = 0;
}

4.1.3 顺序队列判空

//判断队列是否为空
int QueueEmpty(SqQueue Q)
{
    if (Q.front == Q.rear)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

4.1.4 顺序（循环）队列入队

//入队
int EnQueue(SqQueue *Q, int x)
{
    if ((Q->rear + 1) % MAX_SIZE == Q->front)
    {
        return 0;
    }
    Q->data[Q->rear] = x;
    Q->rear = (Q->rear + 1) % MAX_SIZE;
    return 1;
}

4.1.5 顺序（循环）队列出队

//出队
int DeQueue(SqQueue *Q, int *x)
{
    if (Q->front == Q->rear)
    {
        return 0;
    }
    *x = Q->data[Q->front];
    Q->front = (Q->front + 1) % MAX_SIZE;
    return 1;
}

4.1.6 顺序队列取队头元素

//取队头元素
int GetHead(SqQueue Q, int *x)
{
    if (Q.front == Q.rear)
    {
        return 0;
    }
    *x = Q.data[Q.front];
    return 1;
}

4.2 链队

4.2.1 链队定义

//链队列
typedef struct QNode {
    int data;
    struct QNode *next;
}QNode, *QueuePtr;
typedef struct {
    QNode *front;
    QNode *rear;
}LinkQueue;

4.2.2 链队初始化

//初始化
void InitQueue(LinkQueue *Q)
{
    Q->front = Q->rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    Q->front->next = NULL;
}

4.2.3 链队判空

//判断是否为空
int QueueEmpty(LinkQueue Q)
{
    if (Q.front == Q.rear)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

4.2.4 链队入队

//入队
int EnQueue(LinkQueue *Q, int x)
{
    QueuePtr p;
    p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    p->data = x;
    p->next = NULL;
    Q->rear->next = p;
    Q->rear = p;
    return 1;
}

4.2.5 链队出队

//出队
int DeQueue(LinkQueue *Q, int *x)
{
    QueuePtr p;
    if (Q->front == Q->rear)
    {
        return 0;
    }
    p = Q->front->next;
    *x = p->data;
    Q->front->next = p->next;
    if (Q->rear == p)
    {
        Q->rear = Q->front;
    }
    free(p);
    return 1;
}

4.2.6 链队取队头元素

//取队头元素
int GetHead(LinkQueue Q, int *x)
{
    if (Q.front == Q.rear)
    {
        return 0;
    }
    *x = Q.front->next->data;
    return 1;
}