小猪的数据结构学习笔记(四)

线性表之静态链表

——转载请注明出处:coder-pig

本章引言:

在二,三中中我们分别学习了顺序表中的线性表与单链表,线性表有点类似于

我们前面所学的数组,而单链表使用的最多的是指针,这里问个简单的问题,

如果是在以前没有指针的话,前辈先人们怎么实现单链表呢？大家思考下!

没有指针,那么用什么来代替呢?前辈先人们非常机智,想出了使用下标+游标的方式

来实现单链表的效果!也就是今天要讲的——静态链表!

当然你也可以直接跳过本章,因为有了单链表就没有必要用静态链表了!

我们学习的是一些思维方式,当条件限制了你的时候,不允许你使用这种方式;

那么你如何用另一种方式去解决同样的问题呢?学多点东西没什么坏处的!

开始本章的讲解吧!

本章学习路线图:

正文:

什么是静态链表?

所谓的静态链表其实就是使用三个属性来表示一个节点,

数组下标:区分每个节点的标志

数据:存放该节点的数据

游标:类似于链表中的指针,指向下一个元素的下标

初始化静态链表:

流程:

step 1:使用for循环,为数组中的每个元素进行赋值

step 2:将最后一个节点的游标设置为0

step 3:返回ok即可

代码示例如下:

//初始化静态链表,和数组的初始化类似
Status InitList(StaticLinkList space)
{
	int i;
	for(i = 0;i < MAXSIZE - 1;i++)
	{
	//每个的游标指向下一个下标,第0个游标指向第1个下标节点
		space[i].cursor = i + 1;
	//最后一个节点需要节点的游标设置为0
		space[MAXSIZE - 1].cursor = 0;
		return OK;
	}
}

插入元素到静态链表

简单例子:

比如有一静态链表S,存储的数据依次为:{a,b,c,d,e,f},MAXSIZE = 20,现在想在第三个元素后面插入

一个元素,流程如下:

①定义一个方法获得一个备用结点,即开辟第七个结点,返回结点下标return 7;

②为该节点赋值S[7].cursor = e;

③接着修改第三个元素的游标,s[9].cursor = s[3].cursor;s[3].cursor = 9;

代码示例如下:

//获得备用链表的结点下标
int Get_Free(StaticLinkList space)
{
	int i = space[0].cursor;
	//设置下一个结点为备用结点
	if(space[0].cursor)space[0] = space[i].cursor;
	//返回新建结点的下标
	return i;
}	

//往静态链表的第i个位置插入数据元素
Status List_Insert(StaticLinkList L,int i,ElemType e)
{
	int j,k,l;
	k = MAXSIZE - 1;  //数组的最后一个元素
	//判断插入位置是否合法
	if(i < 1 || i > ListLength(L) + 1)
	{
		return ERROR;
	}

	//获取一个空白结点下标
	j = Get_Free(L);
	if(j)
	{
	//把e放到空白结点的数据域
		L[j].data = e;
		for(l = 1;l <= i - 1;l++)
		{
		//得到第i-1个元素的下标
		//不直接用K = L[K - 1].cursor是因为元素可能不是相邻的！
			k = L[k].cursor;
		}
		L[j].cursor = L[k].cursor;
		L[k].cursor = j;

		return OK;
	}
	return ERROR;
}	

删除静态链表中的元素:

删除的逻辑就稍微简单点了,

比如我们删除的是第5个元素,我们只需要S[4].curosr = S[5].cursor

让后将空闲结点释放掉,即

代码示例如下:

//删除某个节点
Status List_delete(StaticLinkList   L ,  int   i )
{
	//判断删除位置是否合法
    if(i < 1 || i > ListLength(L))return ERROR ;
    //获取最后一个节点,因为它的cursor指向第一个有效结点
	int k = MAX_SIZE - 1 ;
    for(int j = 1 ; j < i ; ++j)
    {
	    //获取第i - 1个元素的下标
		k = L[k].cursor   ;
	}

	 //得到第i个元素的下标
    j = L[K].cur ;
	//将删除节点的cursor赋值给前一个结点
    L[k].cur = L[j].cur ;
    //释放到第i个元素,下标为j
	Free_Node(L,j);
    return OK;
}

/*将下标为k的空闲结点回收到备用结点*/
void Free_Node(StaticLinkList space,int k)
{
	//将之前的备用链表的第一个结点下标存放到L[k]的cursor中
	space[k].cursor = space[0].cur;
	//下标为k的元素称为第一个空闲结点
	space[0].cursor = k;
}

获得静态链表的元素个数:

这个就是遍历一次表而已,当获取到的值为0时,说明已经到达空闲结点,此时返回长度!

代码示例如下:

/*获得L中数据元素的个数*/
int List_length(StaticLinkList L)
{
	int  j = 0;
	int i = L[MAX - 1].cursor;
	while(i)
	{
		i = L[i].cursor;
		j++;
	}
	return j;
}

静态链表特点总结:

从名字上就知道这是链表啦,肯定是有和单链表类似的特性的,比如插入删除不需要移动元素

只需修改游标;同时也失去了顺序存储结构的随机存取的特性,而且没有解决数组带来的表长

难以确定的问题!说到底就是给没有指针的编程语言提供一种链表功能的实现而已,有指针的

话肯定是直接用的单链表,不过这种方式十分巧妙,值得我们借鉴！