第4周—项目2 建立“单链表”算法库

问题描述及代码：

/*   
*烟台大学计控学院    
*作    者：杨征   
*完成日期：2015年9月21日
*问题描述：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。 
*/

1.头文件list.h的代码

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
typedef int ElemType;
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

2.各个函数的代码

#include"list.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));
	L->next=NULL;//创建头结点，其next域为NULL
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
		s->data=a[i];//创建数据节点*s
		s->next=L->next;
		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));
		r=L;
		for(i=0;i<n;i++)
		{
			s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
			s->data=a[i];//创建数据节点*s
			r->next=s;//将*s插在*r之后
			r=s;
		}
		r->next=NULL;
}




void InitList(LinkList *&L) //初始化线性表
{
	L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
	L->next=NULL;
}
void DestroyList(LinkList *&L)//销毁线性表
{
    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)  //判断线性表是否为空
{
	return(L->next==NULL);
}
int ListLength(LinkList *L) //求线性表长度
{
	int n=0;
	LinkList *p=L;
	while(p->next!=NULL)
	{
		n++;
		p=p->next;
	}
	return (n);
}

bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e)  //求线性表某个数据元素值
{
	int j=0;
	LinkList *p=L;
	while(j<i&&p!=NULL)
	{
		j++;
		p->next;
	}
	if(p==NULL)
		return false;
	else
	{
		e=p->data;
		return true;
	}
}

int LocateElem(LinkList *L,ElemType e)  //按元素值查找
{
	int i=1;
	LinkList *p=L->next;
	while(p!=NULL&&p->data!=e)
	{
		p=p->next;
		i++;
	}
	if(p==NULL)
		return (0);
	else
		return(i);
}

bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)  //插入数据元素
{
	int j=0;
	LinkList *p=L,*s;//p指向头结点，j置为0
	while(j<i-1&&p!=NULL)
	{
		j++;
		p=p->next;
	}
	if(p==NULL)
		return false;
	else
	{
		s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
		s->data=e;
		s->next=p->next;
		p->next=s;
		return true;
	}
}

bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e)  //删除数据元素
{
	int j=0;
	LinkList *p=L,*q;
	while(j<i-1&&p!=NULL)
	{
		j++;
		p=p->next;
	}
	if(p==NULL)
		return false;
	else
	{
		q=p->next;
		if(q==NULL)
			return false;
		e=q->data;
		p->next=q->next;
		free(q);
		return true;
	}
}
void DispList(LinkList *L)  //输出单链表
{
	LinkList *p=L->next;//p开始指向节点
	while(p!=NULL)
	{
		printf("%d",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}

3.各种情况下的测试函数

（1）利用头插法和尾插法建立链表的测验函数

#include"list.h"
int main()
{
    LinkList *L1, *L2;
    ElemType a[8]= {7, 9, 8, 2, 0, 4, 6, 3};
    CreateListF(L1, a, 8);
    printf("头插法建表结果：");
    DispList(L1);
    CreateListR(L2, a, 6);
    printf("尾插法建表结果：");
    DispList(L2);
    DestroyList(L1);
    DestroyList(L2);
    return 0;
}

运行结果：

（2）始化线性表、销毁线性表、输出线性表、插入数据元素,删除元素对应的函数的测试函数

#include"list.h"
int main()
{
    LinkList *L;
	ElemType e;
    InitList(L);
    ListInsert(L, 1, 15);
    ListInsert(L, 1, 10);
    ListInsert(L, 1, 5);
    ListInsert(L, 1, 20);
	printf("插入结果是：");
    DispList(L);
	ListDelete(L,2,e);
	printf("删除的结果是：");
	DispList(L);
    DestroyList(L);
    return 0;
}

运行结果：

知识点总结：

通过编写单链表的算法库，一方面熟悉了各算法的内容，以后编写任何程序只需要改写主函数就可以了，注意要尽可能少的运用算法库中的函数，减少运算时间。

学习心得：

以后使用这几种算法方便了很多！！