第四周项目4-建立双链表算法库
双链表算法库算法库采用程序的多文件组织形式，包括两个文件：
1.头文件：dlinklist.h，包含定义双链表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；
[cpp] view plaincopyprint?
01.#ifndef DLINKLIST_H_INCLUDED
02.#define DLINKLIST_H_INCLUDED
03.typedef int ElemType;
04.typedef struct DNode //定义双链表结点类型
05.{
06. ElemType data;
07. struct DNode *prior; //指向前驱结点
08. struct DNode *next; //指向后继结点
09.} DLinkList;
10.void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建双链表
11.void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建双链表
12.void InitList(DLinkList *&L); //初始化双链表
13.void DestroyList(DLinkList *&L); //销毁双链表
14.bool ListEmpty(DLinkList *L); //判断链表是否为空
15.int ListLength(DLinkList *L); //求链表的长度
16.void DispList(DLinkList *L); //输出链表
17.bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e); //获取节点的值
18.int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e); //查找一个节点
19.bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e) ;//插入一个节点
20.bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除一个节点
21.
22.
23.#endif // DLINKLIST_H_INCLUDED
#ifndef DLINKLIST_H_INCLUDED
#define DLINKLIST_H_INCLUDED
typedef int ElemType;
typedef struct DNode //定义双链表结点类型
{
ElemType data;
struct DNode *prior; //指向前驱结点
struct DNode *next; //指向后继结点
} DLinkList;
void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建双链表
void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建双链表
void InitList(DLinkList *&L); //初始化双链表
void DestroyList(DLinkList *&L); //销毁双链表
bool ListEmpty(DLinkList *L); //判断链表是否为空
int ListLength(DLinkList *L); //求链表的长度
void DispList(DLinkList *L); //输出链表
bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e); //获取节点的值
int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e); //查找一个节点
bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e) ;//插入一个节点
bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除一个节点
#endif // DLINKLIST_H_INCLUDED
2.源文件：linklist.cpp，包含实现各种算法的函数的定义
[cpp] view plaincopyprint?
01.#include <stdio.h>
02.#include <malloc.h>
03.#include "dlinklist.h"
04.void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n)
05.//头插法建双链表
06.{
07. DLinkList *s;
08. int i;
09. L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点
10. L->prior=L->next=NULL;
11. for (i=0; i<n; i++)
12. {
13. s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//创建新结点
14. s->data=a[i];
15. s->next=L->next; //将*s插在原开始结点之前,头结点之后
16. if (L->next!=NULL) L->next->prior=s;
17. L->next=s;
18. s->prior=L;
19. }
20.}
21.void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n)
22.//尾插法建双链表
23.{
24. DLinkList *s,*r;
25. int i;
26. L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点
27. L->prior=L->next=NULL;
28. r=L; //r始终指向终端结点,开始时指向头结点
29. for (i=0; i<n; i++)
30. {
31. s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//创建新结点
32. s->data=a[i];
33. r->next=s;
34. s->prior=r; //将*s插入*r之后
35. r=s;
36. }
37. r->next=NULL; //终端结点next域置为NULL
38.}
39.void InitList(DLinkList *&L)
40.{
41. L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点
42. L->prior=L->next=NULL;
43.}
44.void DestroyList(DLinkList *&L)
45.{
46. DLinkList *p=L,*q=p->next;
47. while (q!=NULL)
48. {
49. free(p);
50. p=q;
51. q=p->next;
52. }
53. free(p);
54.}
55.bool ListEmpty(DLinkList *L)
56.{
57. return(L->next==NULL);
58.}
59.int ListLength(DLinkList *L)
60.{
61. DLinkList *p=L;
62. int i=0;
63. while (p->next!=NULL)
64. {
65. i++;
66. p=p->next;
67. }
68. return(i);
69.}
70.void DispList(DLinkList *L)
71.{
72. DLinkList *p=L->next;
73. while (p!=NULL)
74. {
75. printf("%d ",p->data);
76. p=p->next;
77. }
78. printf("\n");
79.}
80.bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e)
81.{
82. int j=0;
83. DLinkList *p=L;
84. while (j<i && p!=NULL)
85. {
86. j++;
87. p=p->next;
88. }
89. if (p==NULL)
90. return false;
91. else
92. {
93. e=p->data;
94. return true;
95. }
96.}
97.int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e)
98.{
99. int n=1;
100. DLinkList *p=L->next;
101. while (p!=NULL && p->data!=e)
102. {
103. n++;
104. p=p->next;
105. }
106. if (p==NULL)
107. return(0);
108. else
109. return(n);
110.}
111.bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e)
112.{
113. int j=0;
114. DLinkList *p=L,*s;
115. while (j<i-1 && p!=NULL)
116. {
117. j++;
118. p=p->next;
119. }
120. if (p==NULL) //未找到第i-1个结点
121. return false;
122. else //找到第i-1个结点*p
123. {
124. s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建新结点*s
125. s->data=e;
126. s->next=p->next; //将*s插入到*p之后
127. if (p->next!=NULL) p->next->prior=s;
128. s->prior=p;
129. p->next=s;
130. return true;
131. }
132.}
133.bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e)
134.{
135. int j=0;
136. DLinkList *p=L,*q;
137. while (j<i-1 && p!=NULL)
138. {
139. j++;
140. p=p->next;
141. }
142. if (p==NULL) //未找到第i-1个结点
143. return false;
144. else //找到第i-1个结点*p
145. {
146. q=p->next; //q指向要删除的结点
147. if (q==NULL)
148. return false; //不存在第i个结点
149. e=q->data;
150. p->next=q->next; //从单链表中删除*q结点
151. if (p->next!=NULL) p->next->prior=p;
152. free(q); //释放*q结点
153. return true;
154. }
155.}
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "dlinklist.h"
void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n)
//头插法建双链表
{
DLinkList *s;
int i;
L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点
L->prior=L->next=NULL;
for (i=0; i<n; i++)
{
s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//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
if (L->next!=NULL) L->next->prior=s;
L->next=s;
s->prior=L;
}
}
void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n)
//尾插法建双链表
{
DLinkList *s,*r;
int i;
L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点
L->prior=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=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//创建新结点
s->data=a[i];
r->next=s;
s->prior=r; //将*s插入*r之后
r=s;
}
r->next=NULL; //终端结点next域置为NULL
}
void InitList(DLinkList *&L)
{
L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建头结点
L->prior=L->next=NULL;
}
void DestroyList(DLinkList *&L)
{
DLinkList *p=L,*q=p->next;
while (q!=NULL)
{
free(p);
p=q;
q=p->next;
}
free(p);
}
bool ListEmpty(DLinkList *L)
{
return(L->next==NULL);
}
int ListLength(DLinkList *L)
{
DLinkList *p=L;
int i=0;
while (p->next!=NULL)
{
i++;
p=p->next;
}
return(i);
}
void DispList(DLinkList *L)
{
DLinkList *p=L->next;
while (p!=NULL)
{
printf("%d ",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e)
{
int j=0;
DLinkList *p=L;
while (j<i && p!=NULL)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL)
return false;
else
{
e=p->data;
return true;
}
}
int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e)
{
int n=1;
DLinkList *p=L->next;
while (p!=NULL && p->data!=e)
{
n++;
p=p->next;
}
if (p==NULL)
return(0);
else
return(n);
}
bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e)
{
int j=0;
DLinkList *p=L,*s;
while (j<i-1 && p!=NULL)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL) //未找到第i-1个结点
return false;
else //找到第i-1个结点*p
{
s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList)); //创建新结点*s
s->data=e;
s->next=p->next; //将*s插入到*p之后
if (p->next!=NULL) p->next->prior=s;
s->prior=p;
p->next=s;
return true;
}
}
bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e)
{
int j=0;
DLinkList *p=L,*q;
while (j<i-1 && p!=NULL)
{
j++;
p=p->next;
}
if (p==NULL) //未找到第i-1个结点
return false;
else //找到第i-1个结点*p
{
q=p->next; //q指向要删除的结点
if (q==NULL)
return false; //不存在第i个结点
e=q->data;
p->next=q->next; //从单链表中删除*q结点
if (p->next!=NULL) p->next->prior=p;
free(q); //释放*q结点
return true;
}
}
3.在建立算法库过程中，为了完成测试，再同一项目（project）中建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。
测试工作可以采用“渐进”的思路，每次涉及的函数应该尽可能少。
例如，下面的设计，测试了部分函数：
[cpp] view plaincopyprint?
01.#include <stdio.h>
02.#include "dlinklist.h"
03.
04.int main()
05.{
06. DLinkList *A;
07. ElemType a[]= {1, 3, 2, 9, 0, 4, 5 ,6, 7, 8};
08. InitList(A);
09. CreateListF(A, a, 10);
10. printf("length: %d\n", ListLength(A));
11. ListInsert(A, 4, 12);
12. printf("After Insert: ");
13. DispList(A);
14. DestroyList(A);
15. return 0;
运行结果：
