数据结构(C语言版)代码实现(四)——静态单链表的部分代码实现

目录

参考材料、格式

头文件SLinkList.h

库、宏定义、函数类型声明

线性表的静态单链表存储结构

按值查找

初始化静态链表

分配空间

回收空间

打印已用链表中的元素

求集合(A-B)U(B-A)中的元素(重点介绍)

调试过程

修改报错与警告

调试

完整版头文件代码

测试函数(主函数)

测试结果

总结


参考材料、格式

参考自数据结构C语言严蔚敏版,本博文即该课本伪代码的部分实现。

头文件SLinkList.h

库、宏定义、函数类型声明

#include 
#include 
#include 

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;//Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码
typedef char ElemType;

线性表的静态单链表存储结构

//-----线性表的静态单链表存储结构-----
#define MAXSIZE 1000//链表的最大长度
typedef struct {
	ElemType data;
	int cur;
}component,SLinkList[MAXSIZE];//SLinkList[0]为头指针

按值查找

//算法2.13 按值查找
int LocateElem_SL(SLinkList S, ElemType e) {
	//在静态单链线性表L中查找第1个值为e的元素。
	//若找到,则返回它在L中的位序,否则返回0。
	int i = S[0].cur;//i指示表中第一个结点
	while (i && S[i].data != e)
		i = S[i].cur;//在表中顺链查找
	return i;
}

初始化静态链表

//例2-3 算法2.14 初始化静态链表
void InitSpace_SL(SLinkList& space) {
	//将一维数组space中各分量链成一个备用链表,space[0].cur为头指针,
	//“0”表示空指针
	for (int i = 0;i < MAXSIZE - 1;++i)
		space[i].cur = i + 1;
	space[MAXSIZE - 1].cur = 0;
}

分配空间

//算法2.15 分配空间(分配备用空间到已用空间)
int Malloc_SL(SLinkList& space) {
	//若备用空间为空,则返回分配的结点下标,否则返回0
	//相当于删除备用链表的结点
	int i = space[0].cur;
	if (space[0].cur)
		space[0].cur = space[i].cur;
	return i;
}

回收空间

//算法2.16 回收空间
void Free_SL(SLinkList& space, int k) {
	//将下标为k的空闲结点回收到备用链表
	//相当于增加备用链表的结点
	space[k].cur = space[0].cur;
	space[0].cur = k;
}

打印已用链表中的元素

void PrintSLinkList(SLinkList L, int S) {
	//打印已用链表,改编自算法2.13,定位查找。
	//实例与图2.11相同,结果也一样,可以课本代码一起看。
	printf("集合元素");
	int i = L[S].cur;
	if (i == 0)
	{
		printf("为空。\n");
		return;
	}
	else
		printf(":");
	while (i != 0) {
		printf("%c ", L[i].data);
		i = L[i].cur;
	}
	printf("\n");
}

求集合(A-B)U(B-A)中的元素(重点介绍)

//算法2.17
//两套链表,一套备用链表,头指针为space;一套已用链表,头指针为space+S。
//两个链表的最后一个结点的cur的值均为0。
void difference(SLinkList& space, int& S) {
	//依次输入集合A和B的元素,在一维数组space中建立表示集合(A-B)U(B-A)
	//的静态链表,S为其头指针。假设备用空间足够大,space[0].cur为其头指针。
	InitSpace_SL(space);//初始化备用空间
	S = Malloc_SL(space);//生成S的头结点,S相当于头指针
	int r = S;//r指向S的当前最后结点
	int m, n;
	printf("请输入A和B的元素个数:");
	scanf_s("%d %d", &m, &n);//输入A和B的元素个数,两个%d之间有空格
	getchar();//吸收多余的回车键
	printf("输入集合A的元素:");
	for (int j = 1;j <= m;++j) {//建立集合A的链表
		int i = Malloc_SL(space);//分配结点
		scanf_s("%c", &space[i].data,1);//输入A的元素值
		getchar();
		space[r].cur = i;
		r = i;//插入到表尾,r相当于尾指针
	}//for
	space[r].cur = 0;//尾结点的指针为空
	printf("输入集合B的元素:");
	for (int j = 1;j <= n;++j) {//依次输入B的元素,若不在当前表中,则插入,否则删除
		int p,k;//两个指针,k在p的下一个结点
		char b;//存储集合B的元素
		scanf_s("%c", &b,1);
		getchar();//吸收多余的空格
		p = S;
		k = space[S].cur;//k指向集合A中第一个结点
		while (k != space[r].cur && space[k].data != b) {//在当前表中查找
			p = k;
			k = space[k].cur;
		}//while
		if (k == space[r].cur) {//当前表中不存在该元素,插入在r所指结点之后,且r的位置不变
			int i = Malloc_SL(space);
			space[i].data = b;
			space[i].cur = space[r].cur;
			space[r].cur = i;
		}//if
		else {//该元素已在表中,删除之
			space[p].cur = space[k].cur;
			Free_SL(space, k);
			if (r == k)r = p;//若删除的是r所指结点,则需修改尾指针
		}//else
	}//for
}//difference

调试过程

修改报错与警告

本来以为这次很顺利,但跑起来却陷入了死循环,我先看了看下面的警告,发现如下错误:C6064:缺少“scanf_s”的整型参数(对应于转换说明符“2”_缺少scanf_s的整型参数对应于2-CSDN博客%d对应的scanf_s没有警告,但%c对应的scanf_s有,于是我按照上述博文修改了自己的代码。

原警告代码

scanf_s("%c", &space[i].data);

修改后代码

scanf_s("%c", &space[i].data,1);

但事实是没什么用,于是我祭出了第二大法宝——调试。

调试

先告诉大家我错误的原因:

​
scanf_s("%d %d", &m, &n);//输入A和B的元素个数,两个%d之间有空格
//getchar();//吸收多余的回车键

​

应该这样:

scanf_s("%d %d", &m, &n);//输入A和B的元素个数,两个%d之间有空格
getchar();//吸收多余的回车键

因为多余的回车会变成space[2].data='\n',下面是截图。

数据结构(C语言版)代码实现(四)——静态单链表的部分代码实现_第1张图片

这是第一次进入循环时的情况,可见space[2].data=10,对应ASCII码为‘\n’,说明回车键成了第一个输入元素。

事实上不只是上面的代码有错误,下面代码也有同样的错误。

原代码

scanf_s("%c", &space[i].data,1);//输入A的元素值
//getchar();//吸收多余的空格

修改后代码

scanf_s("%c", &space[i].data,1);//输入A的元素值
getchar();//吸收多余的空格

最终结果:

记得第一次是死循环的,没截图,这是现在的错误。问题在于代码没报错,但就是跑不对。

数据结构(C语言版)代码实现(四)——静态单链表的部分代码实现_第2张图片

完整版头文件代码

#pragma once
#include 
#include 
#include 

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;//Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码
typedef char ElemType;

//-----线性表的静态单链表存储结构-----
#define MAXSIZE 1000//链表的最大长度
typedef struct {
	ElemType data;
	int cur;
}component,SLinkList[MAXSIZE];//SLinkList[0]为头指针

//算法2.13 按值查找
int LocateElem_SL(SLinkList S, ElemType e) {
	//在静态单链线性表L中查找第1个值为e的元素。
	//若找到,则返回它在L中的位序,否则返回0。
	int i = S[0].cur;//i指示表中第一个结点
	while (i && S[i].data != e)
		i = S[i].cur;//在表中顺链查找
	return i;
}

//例2-3 算法2.14 初始化静态链表
void InitSpace_SL(SLinkList& space) {
	//将一维数组space中各分量链成一个备用链表,space[0].cur为头指针,
	//“0”表示空指针
	for (int i = 0;i < MAXSIZE - 1;++i)
		space[i].cur = i + 1;
	space[MAXSIZE - 1].cur = 0;
}

//算法2.15 分配空间(分配备用空间到已用空间)
int Malloc_SL(SLinkList& space) {
	//若备用空间为空,则返回分配的结点下标,否则返回0
	//相当于删除备用链表的结点
	int i = space[0].cur;
	if (space[0].cur)
		space[0].cur = space[i].cur;
	return i;
}

//算法2.16 回收空间
void Free_SL(SLinkList& space, int k) {
	//将下标为k的空闲结点回收到备用链表
	//相当于增加备用链表的结点
	space[k].cur = space[0].cur;
	space[0].cur = k;
}

//算法2.17
//两套链表,一套备用链表,头指针为space;一套已用链表,头指针为space+S。
//两个链表的最后一个结点的cur的值均为0。
void difference(SLinkList& space, int& S) {
	//依次输入集合A和B的元素,在一维数组space中建立表示集合(A-B)U(B-A)
	//的静态链表,S为其头指针。假设备用空间足够大,space[0].cur为其头指针。
	InitSpace_SL(space);//初始化备用空间
	S = Malloc_SL(space);//生成S的头结点,S相当于头指针
	int r = S;//r指向S的当前最后结点
	int m, n;
	printf("请输入A和B的元素个数:");
	scanf_s("%d %d", &m, &n);//输入A和B的元素个数,两个%d之间有空格
	getchar();//吸收多余的回车键
	printf("输入集合A的元素:");
	for (int j = 1;j <= m;++j) {//建立集合A的链表
		int i = Malloc_SL(space);//分配结点
		scanf_s("%c", &space[i].data,1);//输入A的元素值
		getchar();//吸收多余的空格
		space[r].cur = i;
		r = i;//插入到表尾,r相当于尾指针
	}//for
	space[r].cur = 0;//尾结点的指针为空
	printf("输入集合B的元素:");
	for (int j = 1;j <= n;++j) {//依次输入B的元素,若不在当前表中,则插入,否则删除
		int p,k;//两个指针,k在p的下一个结点
		char b;//存储集合B的元素
		scanf_s("%c", &b,1);
		getchar();//吸收多余的空格
		p = S;
		k = space[S].cur;//k指向集合A中第一个结点
		while (k != space[r].cur && space[k].data != b) {//在当前表中查找
			p = k;
			k = space[k].cur;
		}//while
		if (k == space[r].cur) {//当前表中不存在该元素,插入在r所指结点之后,且r的位置不变
			int i = Malloc_SL(space);
			space[i].data = b;
			space[i].cur = space[r].cur;
			space[r].cur = i;
		}//if
		else {//该元素已在表中,删除之
			space[p].cur = space[k].cur;
			Free_SL(space, k);
			if (r == k)r = p;//若删除的是r所指结点,则需修改尾指针
		}//else
	}//for
}//difference

void PrintSLinkList(SLinkList L, int S) {
	//打印已用链表,改编自算法2.13,定位查找。
	//实例与图2.11相同,结果也一样,可以课本代码一起看。
	printf("集合元素");
	int i = L[S].cur;
	if (i == 0)
	{
		printf("为空。\n");
		return;
	}
	else
		printf(":");
	while (i != 0) {
		printf("%c ", L[i].data);
		i = L[i].cur;
	}
	printf("\n");
}

测试函数(主函数)

注:没有测试定位查找函数

#include "SLinkList.h"

int main()
{
	SLinkList L;//静态链表
	int S;//已用链表的头指针
	difference(L, S);
	PrintSLinkList(L, S);
	return 0;
}

测试结果

注:同课本34-35页测试数据,A=(c,b,e,g,f,d),B=(a,b,n,f)

数据结构(C语言版)代码实现(四)——静态单链表的部分代码实现_第3张图片

符合预期。

总结

本来以为这一次很简单,但又败在没吃掉空格上了。这个问题,每一学期上课的老师都会提醒,但我总是记不住,或者说,之前只是见过,现在才是亲身经历到了。唉,为以前不好好写代码感到懊悔。

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