【第4周 项目2 - 建设“单链表”算法库】

问题及代码：

/*
Copyright (c)2015,烟台大学计算机与控制工程学院  
    All rights reserved.  
    文件名称:(1)单链表list.cpp;
            (2)单链表list.h;
            (3)测试main.cpp。
    作    者：张耀
    完成日期:2015年9月25日
    版 本 号：v1.0  
    问题描述：建立单链表数据存储结构基本操作的算法库。
    输入描述：无输入。 
    程序输出：测试算法库运行的结果。
*/

单链表list.h代码：

• 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。

#ifndef LINKLIST_H_INCLUDED
#define LINKLIST_H_INCLUDED

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

#endif // LINKLIST_H_INCLUDED

单链表list.cpp代码：

• 包含实现各种算法的函数的定义。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "单链表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));     //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("%d ",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;
    }
}

测试main.cpp代码：

• 为了完成测试，再同一项目（链表）中建立一个源文件(测试main.cpp)。

#include "单链表list.h"
int main()
{
    LinkList *L;
    InitList(L);
    ListInsert(L, 1, 15);
    ListInsert(L, 1, 10);
    ListInsert(L, 1, 5);
    ListInsert(L, 1, 20);
    DispList(L);
    DestroyList(L);
    return 0;
}

运行结果：

知识点总结：

• 建立算法库需要用到自己定义的头文件“单链表list.h”；
• 需要对自定义的头文件进行函数定义；
• “malloc.h”这是分配空间的头文件，系统打包完毕的。

学习心得：

.对于链表的合并需要知道第二个链表的头指针是不需要的，需要释放掉。