Skip list -- 跳跃表的插入删除搜索等ADT操作的实现与测试

源代码如下:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define lgNmax 5
typedef char Key;
struct Item{Key key;};
typedef struct STnode* link;
struct STnode{
	Item item ; 
	link *next; //多个链接域组成的数组 
 	int sz ; // 该节点的链接数 
 };
static link head ,z;

static int N ;  //跳跃表的总结点数 
 static int lgN ; //跳跃表的最高层数 
 struct Item NULLitem;
 Key key(Item item){
	return item.key;
}

 //新建一个节点 
 link NEW(Item item , int k){ //k:该节点的链接数 
 	int i;
 	link x = (link)malloc(sizeof*x);
 	x->next = (link *)malloc(k*sizeof(link));
 	x->item = item;
 	x->sz = k;
 	for(i=0;i<k;i++)x->next[i]=z;
 	return x;
 } 
 //初始化 
  void STinit(){
  	N = 0; lgN = 0;
  	z = NEW(NULLitem,RAND_MAX);
  	head = NEW(NULLitem,lgNmax + 1);
  }
 //以概率1/2^j产生一个新的J个链接的节点 
 int randX(){ 
 	int i , j, t = rand();
 	for(i=1,j=2;i<lgNmax;i++,j+=j)
 		if(t > RAND_MAX / j)break;
 	if(i > lgN) lgN = i;
 	return i;
 }
  //跳跃表的插入操作 
 void insertR(link t, link x, int k){ //t:原跳跃表 x:带插入的节点 k:  跳跃表的最高层数
 	Key v = key(x->item), u = key(t->next[k]->item);
 	if(v < u || u ==0){
 		if(k < x->sz){ //<= or <
 			x->next[k] = t->next[k]; //插入操作 
 			t->next[k] = x;
		 }
		if(k==0) return;
		insertR(t,x,k-1);return;
	 }
	 insertR(t->next[k],x,k);
 } 
 //跳跃表的插入操作 
 void STinsert(Item item){
 	insertR(head , NEW(item,randX()),lgN);
 	N++;
 }
 //跳跃表的删除操作 
 void deleteR(link t,Key v,int k){
 	link x = t->next[k];
 	if(!(key(x->item) < v) || key(x->item)==0){
 		if(v == key(x->item)) t->next[k] = x->next[k];
 		if(k==0){
 			free(x);return;
		 }
		 deleteR(t,v,k-1);return;
	 }
	 deleteR(t->next[k],v,k);
 } 
//跳跃表的删除操作 
 void STdelete(Key v){
 	deleteR(head, v, lgN);N--;
 } 
 
 Item searchR(link t, Key v, int k){
 	if(t==z) return NULLitem;
 	if(v == key(t->item)) return t->item;
 	Key u = key(t->next[k]->item);
 	if(v < u || u ==0)
 		if(k==0) return NULLitem;
 		else return searchR(t,v,k-1);
 	return searchR(t->next[k],v,k);
 }
 
 Item STsearch(Key v){
 	return searchR(head , v,lgN);
 }
 
 
 //打印跳跃表 
 void p(){
 	link t = head ;
 	while(t->next[0] !=z){
 		printf("%c ",t->next[0]->item.key);
 		t = t->next[0];
	 }
	 printf("\n");
 }
 
 
 
 main(){
 	STinit();
 	struct Item item[10] = {'a','s','e','r','c','h','i','n','g','x'};
	int i;
	for(i=0;i<10;i++)
		STinsert(item[i]);
	p();
	struct Item i1 = STsearch('i');
	printf("%c\n",i1.key);
	STdelete('i');
//	printf("%c ",head->next[0]->item.key);
	p();
 } 

运行结果