静态链表的结构设计与主要操作功能的实现（初始化，头插，尾插，判空，删除，输出，清空，销毁）

目录

一.静态链表的结构设计

二.静态链表的结构设计示意图

三.静态链表的实现

四.静态链表的总结

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一.静态链表的结构设计

typedef struct SNode
{
   int data;//数据
   int next;//后继指针(下标)
}SNode,SLinkList[MAXSIZE];

二.静态链表的结构设计示意图

0:有效数据链的头节点;
1:空闲数据链的头节点;

三.静态链表的实现

//初始化
void InitList(SNode* ps)
{
	assert(ps != NULL);
	if (ps == NULL)
		return;
	//处理有效链表
	ps[0].next = 0;
	//处理空闲链表
	for (int i = 1; i < MAXSIZE; i++)
	{
		ps[i].next = i + 1;
	}
	ps[MAXSIZE - 1].next = 1;//1是空闲链表的表头
}

static   bool IsFull(SNode* ps)
{
	return ps[1].next == 1;
}

//头插
bool Insert_head(SNode* ps, int val)
{
	if (IsFull(ps))
	{
		return false;
	}

	//获取一个空闲节点
	int p = ps[1].next;
	//将空闲节点从空闲链表中剔除
	ps[1].next = ps[p].next;
	//放入数据
	ps[p].data = val;
	//将空闲节点插入到有效链表中
	ps[p].next = ps[0].next;
	ps[0].next = p;

	return true;
}

//尾插
bool Insert_tail(SNode* ps, int val)
{
	if (IsFull(ps))
	{
		return false;
	}

	//获取一个空闲节点
	int p = ps[1].next;
	//将空闲节点从空闲链表中剔除
	ps[1].next = ps[p].next;
	//放入数据
	ps[p].data = val;

	//找尾巴
	int q;
	for (q = 0; ps[q].next != 0; q = ps[q].next)
	{
		;
	}
	//将节点插入到有效链表中,p插入到q的后面
	ps[p].next = ps[q].next;
	ps[q].next = p;

	return true;
}

//判空
bool IsEmpty(SNode* ps)
{
	return ps[0].next == 0;//有效数据链表没有数据节点
}

//获取数据节点的个数
int GetLength(SNode* ps)
{
	assert(ps != NULL);
	if (ps == NULL)
		return -1;

	int count = 0;
	//遍历有效链表
	for (int p = ps[0].next; p != 0; p = ps[p].next)
	{
		count++;
	}
	return count;
}

//在ps中查找第一个key值，找到返回节点下标，没有找到返回-1；
int  Search(SNode* ps, int key)
{
	assert(ps != NULL);
	if (ps == NULL)
		return -1;

	//遍历有效链表
	for (int p = ps[0].next; p != 0; p = ps[p].next)
	{
		if (ps[p].data == key)
		{
			return p;
		}
	}

	return -1;
}

int  GetPrio(SNode* ps, int key)
{
	for (int p = 0; ps[p].next != 0; p = ps[p].next)
	{
		//if (ps[ps[p].next].data == key)//ok
		int q = ps[p].next;//q为p的后继
		if(ps[q].data==key)
		{
			return p;
		}
	}
	return -1;
}


//删除第一个val的值
bool DelVal(SNode* ps, int val)
{
	//获取val的前驱
	int p = GetPrio(ps, val);
	if (p < 0)
		return false;

	//将节点从有效数据链表中剔除
	int q = ps[p].next;
	ps[p].next = ps[q].next;

	//将节点添加到空闲链表中
	ps[q].next = ps[1].next;
	ps[1].next = q;

	return true;
}



//输出
void Show(SNode* ps)
{
	assert(ps != NULL);
	if (ps == NULL)
		return;
	for (int p = ps[0].next; p != 0; p = ps[p].next)
	{
		printf("%d  ", ps[p].data);
	}
	printf("\n");
}

//清空数据
void Clear(SNode* ps)
{
	assert(ps != NULL);
	if (ps == NULL)
		return;
	InitList(ps);
}

//销毁整个内存
void Destroy(SNode* ps)
{
	Clear(ps);
}

四.静态链表的总结

1.静态链表,利用顺序表模拟链表

2.静态链表包含两条链表,一条为有效数据链表,另一条为空闲节点链表

3.有效数据链表为带头结点的循环链表,且头节点在0号下标

4.空闲数据链表为带头结点的循环链表,且头节点在1号下标

5.静态链表的优点:和顺序表对比,插入删除不需要移动数据,O(1)

6.静态链表的优点:和链表对比,不需要频繁的创建和删除节点

7.静态链表的缺点:和顺序表对比,需要增加一个next

8.静态链表可以动态增长,满后扩容,将扩容的内存添加到空闲链表;