第4周项目2-建设“单链表”算法库

问题：

/*
*Copyright (c)2015,烟台大学计算机与控制工程学院
*All rights reserved.
*文件名称：项目2.cbp
*作    者：王聪
*完成日期：2015年9月23日
*版 本 号：v1.0
*
*问题描述：按照“0207将算法变程序”部分建议的方法，建设自己的专业基础设施算法库。这一周，建的是单链表的算法库。 
           算法库包括两个文件： 
           
           头文件：linklist.h，包含定义顺序表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明； 
           源文件：linklist.cpp，包含实现各种算法的函数的定义
           
           请采用程序的多文件组织形式，建立如上的两个文件，另外再建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。
*输入描述：无
*程序输出：按教材实验题2.2要求的输出
*/

架构：

• linklist.h头文件代码

#ifndef LINKLIST_H_INCLUDED
#define LINKLIST_H_INCLUDED

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef char ElemType;      //char类型 运用typedef方便快捷
typedef struct LNode        //定义单链表结点类型
{
    ElemType data;
    struct LNode *next;     //指向后继结点
}LinkList;
void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建立单链表
void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建立单链表
void InitList(LinkList *&L);    //初始化线性表
void DestroyList(LinkList *&L); //销毁线性表
bool ListEmpty(LinkList *L);    //判断线性表是否为空
int ListLength(LinkList *L);    //求线性表长度
void DispList(LinkList *L);     //输出线性表
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e);  //求线性表某个数据元素值
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e);       //按元素值查找
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e);  //插入数据元素
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除数据元素

#endif // LINKLIST_H_INCLUDED

linklist.h是单链表的一个算法库集合，里面声明了常用到的各个功能函数。

• linklist.cpp文件代码

#include "linklist.h"


void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//头插法建立单链表
{
    LinkList *s;
    int i;
    L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
    L->next=NULL;
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点
        s->data=a[i];
        s->next=L->next;            //将*s插在原开始结点之前,头结点之后
        L->next=s;
    }
}

void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//尾插法建立单链表
{
    LinkList *s,*r;
    int i;
    L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
    L->next=NULL;
    r=L;                    //r始终指向终端结点,开始时指向头结点
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点
        s->data=a[i];
        r->next=s;          //将*s插入*r之后
        r=s;
    }
    r->next=NULL;           //终端结点next域置为NULL
}

void InitList(LinkList *&L)
{
    L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
    L->next=NULL;
}
void DestroyList(LinkList *&L)
{
    LinkList *p=L,*q=p->next;
    while (q!=NULL)
    {
        free(p);
        p=q;
        q=p->next;
    }
    free(p);    //此时q为NULL,p指向尾结点,释放它
}
bool ListEmpty(LinkList *L)
{
    return(L->next==NULL);
}
int ListLength(LinkList *L)
{
    LinkList *p=L;
    int i=0;
    while (p->next!=NULL)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return(i);
}
void DispList(LinkList *L)
{
    LinkList *p=L->next;
    while (p!=NULL)
    {
        printf("%c ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e)
{
    int j=0;
    LinkList *p=L;
    while (j<i && p!=NULL)
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if (p==NULL)            //不存在第i个数据结点
        return false;
    else                    //存在第i个数据结点
    {
        e=p->data;
        return true;
    }
}
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e)
{
    LinkList *p=L->next;
    int n=1;
    while (p!=NULL && p->data!=e)
    {
        p=p->next;
        n++;
    }
    if (p==NULL)
        return(0);
    else
        return(n);
}
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)
{
    int j=0;
    LinkList *p=L,*s;
    while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if (p==NULL)    //未找到位序为i-1的结点
        return false;
    else            //找到位序为i-1的结点*p
    {
        s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点*s
        s->data=e;
        s->next=p->next;                        //将*s插入到*p之后
        p->next=s;
        return true;
    }
}
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e)
{
    int j=0;
    LinkList *p=L,*q;
    while (j<i-1 && p!=NULL)    //查找第i-1个结点
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if (p==NULL)                //未找到位序为i-1的结点
        return false;
    else                        //找到位序为i-1的结点*p
    {
        q=p->next;              //q指向要删除的结点
        if (q==NULL)
            return false;           //若不存在第i个结点,返回false
        e=q->data;
        p->next=q->next;        //从单链表中删除*q结点
        free(q);                //释放*q结点
        return true;
    }
}

linklist.cpp对应linklist.h中声明的各个功能函数，给出了各个功能函数的实现方法。

• main.cpp文件代码

#include "linklist.h"
int main()
{
    LinkList *h;
    ElemType E;
    char k;

    //初始化单链表h
    InitList(h);

    //声明
    ElemType a[5]= {'a','b','c','d','e'};//注意字符的输出 %c 还有'a'

    //尾插法插入字符
    CreateListR(h, a, 5);

    //输出单链表h
    DispList(h);

    //输出单链表长度
    printf("链表长度：%d\n",ListLength(h));

    //判断空表
    if((ListEmpty(h))>0)
        printf("是空表\n");
    else
        printf("不是空表\n");

    //输出指定元素
    if(GetElem(h, 3, E))
        printf("找到了第3个元素值为：%c\n", E);
    else
        printf("第3个元素超出范围！\n");

    //查找元素地址
    if((k=LocateElem(h, 'a'))>0)
        printf("找到了，值为a的元素是第 %d 个\n", k);
    else
        printf("值为1的元素木有找到！\n");

    //插入元素
    printf("在第1个位置插入元素f\n");
    ListInsert(h, 4, 'f');

    //输出单链表h
    DispList(h);

    //删除元素
    printf("删除第3个位置的元素\n");
    ListDelete(h,3,E);

    //输出单链表h
    DispList(h);

    //销毁单链表
    printf("销毁单链表\n");
    DestroyList(h);

    return 0;
}

main.cpp中根据需要添加各个函数，以便实现相应功能。

运行结果：

知识点总结：

定义单链表算法库与顺序表有很大的相识之处，有了算法库，就可以在任意问题时声明“linklist.h”这个头文件来解决问题了。

学习心得：

好长时间没有对字符这一块练习，尽然忘记了初始化时要加' '，所以出现了错误，也是个小马虎吧。