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线性表（链式存储结构）

存储 结构 链式 线性表
2023-06-13 09:11:57 时间
  • 自己写一个单链表和教材上的对比
  • 学习双链表和循环单双链表
  • 线性表的应用：两个表的连接算法以及其他应用
  • 教材上的习题

由于时间有限，直接贴教材上的单链表学习==

//单链表基本运算算法
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef int ElemType;
typedef struct LNode  
{
	ElemType data;
	struct LNode *next;		//指向后继结点
} LinkNode;					//声明单链表结点类型
void CreateListF(LinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//头插法建立单链表
{
	LinkNode *s;
	L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));  	//创建头结点
	L->next=NULL;
	for (int i=0;i<n;i++)
	{	
		s=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));//创建新结点s
		s->data=a[i];
		s->next=L->next;			//将结点s插在原开始结点之前,头结点之后
		L->next=s;
	}
}
void CreateListR(LinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//尾插法建立单链表
{
	LinkNode *s,*r;
	L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));  	//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 (int i=0;i<n;i++)
	{	
		s=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));//创建新结点s
		s->data=a[i];
		r->next=s;			//将结点s插入结点r之后
		r=s;
	}
	r->next=NULL;			//终端结点next域置为NULL
}
void InitList(LinkNode *&L)// 初始化表 
{
	L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));  	//创建头结点
	L->next=NULL;
}
void DestroyList(LinkNode *&L)//销毁表 
{
	LinkNode *pre=L,*p=pre->next;
	while (p!=NULL)
	{	free(pre);
		pre=p;
		p=pre->next;
	}
	free(pre);	//此时p为NULL,pre指向尾结点,释放它
}
bool ListEmpty(LinkNode *L)//判断是否为空 
{
	return(L->next==NULL);
}
int ListLength(LinkNode *L)//求表长 
{
	LinkNode *p=L;int i=0;
	while (p->next!=NULL)
	{	i++;
		p=p->next;
	}
	return(i);
}
void DispList(LinkNode *L)//输出表 
{
	LinkNode *p=L->next;
	while (p!=NULL)
	{	printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}
bool GetElem(LinkNode *L,int i,ElemType &e)//求表中第i个数据元素的值 
{
	int j=0;
	LinkNode *p=L;
	if (i<=0) return false;		//i错误返回假
	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(LinkNode *L,ElemType e)//从头开始找第一个值域与e相等的节点 
{
	LinkNode *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(LinkNode *&L,int i,ElemType e)//将e的值插入到第i个节点后面 
{
	int j=0;
	LinkNode *p=L,*s;
	if (i<=0) return false;			//i错误返回假
	while (j<i-1 && p!=NULL)		//查找第i-1个结点p
	{	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=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));//创建新结点*s
		s->data=e;
		s->next=p->next;			//将s结点插入到结点p之后
		p->next=s;
		return true;
	}
}
bool ListDelete(LinkNode *&L,int i,ElemType &e)//删除第i个结点 
{
	int j=0;
	LinkNode *p=L,*q;
	if (i<=0) return false;		//i错误返回假
	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;
	}
}

下面是双链表的教材代码

//双链表基本运算算法
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
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
} DLinkNode;
void CreateListF(DLinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//头插法建双链表
{
	DLinkNode *s;
	L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));  	//创建头结点
	L->prior=L->next=NULL;
	for (int i=0;i<n;i++)
	{	
		s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));//创建新结点
		s->data=a[i];
		s->next=L->next;			//将结点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(DLinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//尾插法建双链表
{
	DLinkNode *s,*r;
	L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));  	//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 (int i=0;i<n;i++)
	{	
		s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));//创建新结点
		s->data=a[i];
		r->next=s;s->prior=r;	//将结点s插入结点r之后
		r=s;
	}
	r->next=NULL;				//尾结点next域置为NULL
}
void InitList(DLinkNode *&L)
{
	L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));  	//创建头结点
	L->prior=L->next=NULL;
}
void DestroyList(DLinkNode *&L)
{
	DLinkNode *pre=L,*p=pre->next;
	while (p!=NULL)
	{
		free(pre);
		pre=p;
		p=pre->next;
	}
	free(pre);
}
bool ListEmpty(DLinkNode *L)
{
	return(L->next==NULL);
}
int ListLength(DLinkNode *L)
{
	DLinkNode *p=L;
	int i=0;
	while (p->next!=NULL)
	{
		i++;
		p=p->next;
	}
	return(i);
}
void DispList(DLinkNode *L)
{
	DLinkNode *p=L->next;
	while (p!=NULL)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}
bool GetElem(DLinkNode *L,int i,ElemType &e)
{
	int j=0;
	DLinkNode *p=L;
	if (i<=0) return false;		//i错误返回假
	while (j<i && p!=NULL)
	{
		j++;
		p=p->next;
	}
	if (p==NULL)
		return false;
	else
	{
		e=p->data;
		return true;
	}
}
int LocateElem(DLinkNode *L,ElemType e)
{
	int n=1;
	DLinkNode *p=L->next;
	while (p!=NULL && p->data!=e)
	{
		n++;
		p=p->next;
	}
	if (p==NULL)
		return(0);
	else
		return(n);
}
bool ListInsert(DLinkNode *&L,int i,ElemType e)
{
	int j=0;
	DLinkNode *p=L,*s;
	if (i<=0) return false;		//i错误返回假
	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=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));	//创建新结点s
		s->data=e;	
		s->next=p->next;		//将结点s插入到结点p之后
		if (p->next!=NULL) 
			p->next->prior=s;
		s->prior=p;
		p->next=s;
		return true;
	}
}
bool ListDelete(DLinkNode *&L,int i,ElemType &e)
{
	int j=0;
	DLinkNode *p=L,*q;
	if (i<=0) return false;		//i错误返回假
	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;
	}
}

循环单链表的教材代码

//循环单链表基本运算算法
#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;
} LinkNode;
void CreateListF(LinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//头插法建立循环单链表
{
	LinkNode *s;int i;
	L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));  	//创建头结点
	L->next=NULL;
	for (i=0;i<n;i++)
	{	
		s=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));//创建新结点
		s->data=a[i];
		s->next=L->next;			//将结点s插在原开始结点之前,头结点之后
		L->next=s;
	}
	s=L->next;	
	while (s->next!=NULL)			//查找尾结点,由s指向它
		s=s->next;
	s->next=L;						//尾结点next域指向头结点
 
}
void CreateListR(LinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//尾插法建立循环单链表
{
	LinkNode *s,*r;int i;
	L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));  	//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=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));//创建新结点
		s->data=a[i];
		r->next=s;			//将结点s插入结点r之后
		r=s;
	}
	r->next=L;				//尾结点next域指向头结点
}
void InitList(LinkNode *&L)
{
	L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));	//创建头结点
	L->next=L;
}
void DestroyList(LinkNode *&L)
{
	LinkNode *p=L,*q=p->next;
	while (q!=L)
	{
		free(p);
		p=q;
		q=p->next;
	}
	free(p);
}
bool ListEmpty(LinkNode *L)
{
	return(L->next==L);
}
int ListLength(LinkNode *L)
{
	LinkNode *p=L;int i=0;
	while (p->next!=L)
	{
		i++;
		p=p->next;
	}
	return(i);
}
void DispList(LinkNode *L)
{
	LinkNode *p=L->next;
	while (p!=L)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}
bool GetElem(LinkNode *L,int i,ElemType &e)
{
	int j=0;
	LinkNode *p;
	if (L->next!=L)		//单链表不为空表时
	{
		if (i==1)
		{
			e=L->next->data;
			return true;
		}
		else			//i不为1时
		{
			p=L->next;
			while (j<i-1 && p!=L)
			{
				j++;
				p=p->next;
			}
			if (p==L)
				return false;
			else
			{
				e=p->data;
				return true;
			}
		}
	}
	else				//单链表为空表时
		return false;
}
int LocateElem(LinkNode *L,ElemType e)
{
	LinkNode *p=L->next;
	int n=1;
	while (p!=L && p->data!=e)
	{
		p=p->next;
		n++;
	}
	if (p==L)
		return(0);
	else
		return(n);
}
bool ListInsert(LinkNode *&L,int i,ElemType e)
{
	int j=0;
	LinkNode *p=L,*s;
	if (p->next==L || i==1)		//原单链表为空表或i==1时
	{
		s=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));	//创建新结点s
		s->data=e;								
		s->next=p->next;		//将结点s插入到结点p之后
		p->next=s;
		return true;
	}
	else
	{
		p=L->next;
		while (j<i-2 && p!=L)
		{
			j++;
			p=p->next;
		}
		if (p==L)				//未找到第i-1个结点
			return false;
		else					//找到第i-1个结点p
		{
			s=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));	//创建新结点s
			s->data=e;								
			s->next=p->next;						//将结点s插入到结点p之后
			p->next=s;
			return true;
		}
	}
}
bool ListDelete(LinkNode *&L,int i,ElemType &e)
{
	int j=0;
	LinkNode *p=L,*q;
	if (p->next!=L)					//原单链表不为空表时
	{
		if (i==1)					//i==1时
		{
			q=L->next;				//删除第1个结点
			e=q->data;
			L->next=q->next;
			free(q);
			return true;
		}
		else						//i不为1时
		{
			p=L->next;
			while (j<i-2 && p!=L)
			{
				j++;
				p=p->next;
			}
			if (p==L)				//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
				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;
			}
		}
	}
	else return false;
}

循环双链表的教材代码

/循环双链表基本运算算法
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
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
} DLinkNode;
void CreateListF(DLinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//头插法建立循环双链表
{
	DLinkNode *s;int i;
	L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));  	//创建头结点
	L->next=NULL;
	for (i=0;i<n;i++)
	{	
		s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));//创建新结点
		s->data=a[i];
		s->next=L->next;			//将结点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;
	}
	s=L->next;	
	while (s->next!=NULL)			//查找尾结点,由s指向它
		s=s->next;
	s->next=L;						//尾结点next域指向头结点
	L->prior=s;						//头结点的prior域指向尾结点
 
}
void CreateListR(DLinkNode *&L,ElemType a[],int n)
//尾插法建立循环双链表
{
	DLinkNode *s,*r;int i;
	L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));  //创建头结点
	L->next=NULL;
	r=L;					//r始终指向尾结点,开始时指向头结点
	for (i=0;i<n;i++)
	{	
		s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));//创建新结点
		s->data=a[i];
		r->next=s;s->prior=r;	//将结点s插入结点r之后
		r=s;
	}
	r->next=L;				//尾结点next域指向头结点
	L->prior=r;				//头结点的prior域指向尾结点
}
void InitList(DLinkNode *&L)
{
	L=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));  	//创建头结点
	L->prior=L->next=L;
}
void DestroyList(DLinkNode *&L)
{
	DLinkNode *p=L,*q=p->next;
	while (q!=L)
	{
		free(p);
		p=q;
		q=p->next;
	}
	free(p);
}
bool ListEmpty(DLinkNode *L)
{
	return(L->next==L);
}
int ListLength(DLinkNode *L)
{
	DLinkNode *p=L;
	int i=0;
	while (p->next!=L)
	{
		i++;
		p=p->next;
	}
	return(i);
}
void DispList(DLinkNode *L)
{
	DLinkNode *p=L->next;
	while (p!=L)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}
bool GetElem(DLinkNode *L,int i,ElemType &e)
{
	int j=0;
	DLinkNode *p;
	if (L->next!=L)		//双链表不为空表时
	{
		if (i==1)
		{
			e=L->next->data;
			return true;
		}
		else			//i不为1时
		{
			p=L->next;
			while (j<i-1 && p!=L)
			{
				j++;
				p=p->next;
			}
			if (p==L)
				return false;
			else
			{
				e=p->data;
				return true;
			}
		}
	}
	else				//双链表为空表时
		return 0;
}
int LocateElem(DLinkNode *L,ElemType e)
{
	int n=1;
	DLinkNode *p=L->next;
	while (p!=NULL && p->data!=e)
	{
		n++;
		p=p->next;
	}
	if (p==NULL)
		return(0);
	else
		return(n);
}
bool ListInsert(DLinkNode *&L,int i,ElemType e)
{
	int j=0;
	DLinkNode *p=L,*s;
	if (p->next==L)					//原双链表为空表时
	{	
		s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));	//创建新结点s
		s->data=e;
		p->next=s;s->next=p;
		p->prior=s;s->prior=p;
		return true;
	}
	else if (i==1)					//原双链表不为空表但i=1时
	{
		s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));	//创建新结点s
		s->data=e;
		s->next=p->next;p->next=s;	//将结点s插入到结点p之后
		s->next->prior=s;s->prior=p;
		return true;
	}
	else
	{	
		p=L->next;
		while (j<i-2 && p!=L)
		{	j++;
			p=p->next;
		}
		if (p==L)				//未找到第i-1个结点
			return false;
		else					//找到第i-1个结点*p
		{
			s=(DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));	//创建新结点s
			s->data=e;	
			s->next=p->next;	//将结点s插入到结点p之后
			if (p->next!=NULL) p->next->prior=s;
			s->prior=p;
			p->next=s;
			return true;
		}
	}
}
bool ListDelete(DLinkNode *&L,int i,ElemType &e)
{
	int j=0;
	DLinkNode *p=L,*q;
	if (p->next!=L)					//原双链表不为空表时
	{	
		if (i==1)					//i==1时
		{	
			q=L->next;				//删除第1个结点
			e=q->data;
			L->next=q->next;
			q->next->prior=L;
			free(q);
			return true;
		}
		else						//i不为1时
		{	
			p=L->next;
			while (j<i-2 && 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 0;	//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;
			}
		}
	}
	else return false;					//原双链表为空表时
}

两个表的拼接

//线性表的应用:两个表的简单自然连接的算法
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxCol  10			//最大列数
typedef int ElemType;
typedef struct Node1		//数据结点类型
{	
	ElemType data[MaxCol];
	struct Node1 *next;		//指向后继数据结点
} DList;
typedef struct Node2		//头结点类型
{	
	int Row,Col;			//行数和列数
	DList *next;			//指向第一个数据结点
} HList;
void CreateTable(HList *&h)
{
	int i,j;
	DList *r,*s;
	h=(HList *)malloc(sizeof(HList));		//创建头结点
	h->next=NULL;
	printf("表的行数,列数:");
	scanf("%d%d",&h->Row,&h->Col);
	for (i=0;i<h->Row;i++)
	{	printf("  第%d行:",i+1);
		s=(DList *)malloc(sizeof(DList));	//创建数据结点
		for (j=0;j<h->Col;j++)				//输入一行的数据初步统计
			scanf("%d",&s->data[j]);
		if (h->next==NULL)					//插入第一个数据结点
			h->next=s;
		else								//插入其他数据结点
			r->next=s;						//将结点s插入到结点r结点之后
		r=s;								//r始终指向最后一个数据结点
	}
	r->next=NULL;							//表尾结点next域置空
}
void DispTable(HList *h)
{
	int j;
	DList *p=h->next;
	while (p!=NULL)
	{	for (j=0;j<h->Col;j++)
			printf("%4d",p->data[j]);
		printf("\n");
		p=p->next;
	}
}
void LinkTable(HList *h1,HList *h2,HList *&h)
{
	int f1,f2,i;
	DList *p=h1->next,*q,*s,*r;
	printf("连接字段是:第1个表位序,第2个表位序:");
	scanf("%d%d",&f1,&f2);
	h=(HList *)malloc(sizeof(HList));
	h->Row=0;
	h->Col=h1->Col+h2->Col;
	h->next=NULL;
	while (p!=NULL)
	{	q=h2->next;
		while (q!=NULL)
		{	if (p->data[f1-1]==q->data[f2-1])		//对应字段值相等
			{	s=(DList *)malloc(sizeof(DList));	//创建一个数据结点
				for (i=0;i<h1->Col;i++)				//复制表1的当前行
					s->data[i]=p->data[i];
				for (i=0;i<h2->Col;i++)
					s->data[h1->Col+i]=q->data[i];	//复制表2的当前行
				if (h->next==NULL)				//插入第一个数据结点
					h->next=s;
				else							//插入其他数据结点
					r->next=s;
				r=s;							//r始终指向最后数据结点
				h->Row++;						//表行数增1
			}
			q=q->next;							//表2下移一个记录
		}
		p=p->next;								//表1下移一个记录
	}
	r->next=NULL;								//表尾结点next域置空
}
int main()
{
	HList *h1,*h2,*h;
	printf("表1:\n");	
	CreateTable(h1);			//创建表1
	printf("表2:\n");  
	CreateTable(h2);			//创建表2
	LinkTable(h1,h2,h);			//连接两个表
	printf("连接结果表:\n");	
	DispTable(h);				//输出连接结果
	return 1;
}

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