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01 单链表(Singly Linked List )
1.1 什么是单链表？
单链表是一种链式存储的结构。它动态的为节点分配存储单元。当有节点插入时，系统动态的为结点分配空间。在结点删除时，应该及时释放相应的存储单元，以防止内存泄露。由于是链式存储，所以操作单链表时，必须知道头结点或者头指针的位置。并且，在查找第i个节点时，必须找到第i-1个节点。
1.2 单链表的存储结构代码描述
对于链式存储，通过上一节的讲解相信大家已经了解得够清楚了。如下图所示：
下面我们来看看单链表存储是如何用代码来实现的。
1//单链表的存储结构C语言代码2typedef struct SListNode3{4 datatype data; //数据域5 struct SListNode * pnext;//指针域6}SLinkList;由上面的结构我们可以看出，一个节点由存放数据的数据域和存放地址的指针域组成。假如p指向了第i个节点，那么p->data就是该节点存放的数据，而p->pnext自然就是指向下一个节点的指针。如下图所示：
那么接下来我们看看单链表的各个操作具体实现吧。(只讲几个关键步骤)
备注：下面的代码基于这样的一个单链表：
- 有一个头指针phead
- 有一个头结点node
- 头指针指向头结点，头结点位置记为0
1.3 单链表的读取
在拿到头指针以后，单链表的读取也并非一件难事。一开始设置一个计数变量，不断遍历链表，让计数器自增。找到合适的位置将数据读取出来。具体代码实现如下：
1#define status bool 2#define ERROR false 3#define OK true 4/* 5 * 函数功能：获取位置index节点的数据 6 * 参数说明：phead链表头结点，e用来获取的变量，index索引 7*/ 8 9status GetSListIndexNode(Node * phead,DType *e, int index)10{11 int icount = 0; //计数器12 //注：0号位为头结点，头结点不存放任何数据13 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength()/*此处为链表长度*/)14 {15 return ERROR; //异常 处理16 }17 while (phead->pnext != nullptr)18 {19 icount++;20 phead = phead->pnext;21 if (icount == index)22 {23 *e = phead->data;24 return OK;25 }26 }27 return ERROR;28}1.4 单链表的插入
1.4.1 指定位置后插
其实链表的插入和删除都是很简单的操作，初学者只要抓住指针指向的节点，并加以区分开来，就很easy了。如下图：
图中，假如此时p指向了我们要插入的节点的位置。那么，怎样把我们的S节点给插入到p指向的节点之后？在这里我们先不要惊动p以及p后面的节点：
- 我们先让S节点指向p之后的节点(步骤①)
- 之后我们切断p和p后面那个节点的关系(步骤②)
- 最后让p节点的指针域指向s节点(步骤③)，搞定
算法描述：
- 声明一个指针p指向链表头结点，向后遍历p=p->next，找到正确的位置。
- 新建一个结点s。
- s->next = p->next ①
- p->next = s ②③
具体代码如下：
1#define status bool 2#define ERROR false 3#define OK true 4/* 5 * 函数功能：指定位置后插 6 * 参数说明：phead链表头结点，IData插入的数据，index索引 7*/ 8status InsertSListNodeFront(Node * phead, DType IData, int index) 9{10 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())11 {12 return ERROR; //异常 处理13 }14 int iCount = 0; //计数器15 Node<DType> * q = nullptr; //备用16 while (phead->pnext != nullptr)17 {18 iCount++;19 q = phead;20 phead = phead->pnext;21 if ( iCount == index )22 {23 Node<DType> * p = new Node<DType>;24 p->data = IData;25 p->pnext = phead;26 q->pnext = p; //前插27 return OK;28 }29 }30 return ERROR;31}1.4.2 指定位置前插
咳咳，聪明的小伙伴，用脑子想想。指定位置前插 == 指定位置的前一个位置进行后插。懂了吧？直接看具体代码：
1/* 2 * 函数功能：指定位置后插 3 * 参数说明：phead链表头结点，IData插入的数据，index索引 4*/ 5status InsertSListNodeBack(Node * phead, DType IData, int index) 6{ 7 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength()) 8 { 9 return ERROR; //异常 处理10 }11 int iCount = 0; //计数器12 Node<DType> * q = nullptr; //备用13 while (phead->pnext != nullptr)14 {15 iCount++;16 q = phead;17 phead = phead->pnext;18 if (iCount == index)19 {20 Node<DType> * p = new Node<DType>;21 q = phead;22 phead = phead->pnext; //后插就是后一个节点的前插咯23 p->data = IData;24 p->pnext = phead;25 q->pnext = p; 26 return OK;27 }28 }29 return ERROR;30}1.5 单链表的删除
单链表的删除其实也是很简单。只要比如要删除p指向的节点，只需要让p之前的节点的指针域直接指向p之后的节点，再把p给free就OK了。如下图：
算法描述:
- 声明一个指针p指向链表头结点，向后遍历p=p->next，找到要删除的节点位置。
- q = p->next
- p->next = q->next ①②
- free(q) ③④
具体代码如下:
1/* 2 * 函数功能：指定位置后插 3 * 参数说明：phead链表头结点，IData获取删除的数据，index索引 4*/ 5//删除指定位置节点(e获取删除元素) 6template <typename DType> 7status DeleteSListIndexNode(Node * phead, DType *e, int index) 8{ 9 int i = 0; //计数器10 Node<DType> * q = nullptr;11 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())12 {13 return ERROR; //异常 处理14 }15 while (phead->pnext != nullptr)16 {17 i++;18 q = phead; //保存备用19 phead = phead->pnext;20 if (i == index)21 {22 *e = phead->data;23 q->pnext = phead->pnext; //删除出局24 return OK;25 }26 }27 return ERROR;28}代码应该不难，相信大家都能很容易看懂。
1.6.1 单链表的完整代码
好了，前面介绍了几个重要的操作，接下来请大家看看完整的代码吧。小编为了使用方便，就用C++的class和template将整个链表封装到了一个类里面，通过模板实现泛型编程。
1/* 2 * 文件名:SingleLinkList.h 3 * 说明 ：类的各种声明 4 */ 5#pragma once //VC编译器防止头文件被重复包含的一条预编译指令 6 7#define status bool 8#define OK true 9#define ERROR false 10#define YES true 11#define NO false 12 13template <typename DType> 14class Node 15{ 16public: 17 DType data; 18 Node * pnext; 19}; 20 21template <typename DType> 22class CSingleLinkList 23{ 24private: 25 Node<DType> *phead; //链表头指针 26public: 27 CSingleLinkList();//构造，类被创建时调用 28 ~CSingleLinkList();//析构，类被销毁时调用 29public: 30 //初始化链表 31 status InitSList(); 32 //获取链表长度 33 int GetSListLength(); 34 //增加一个节点 前插法 35 status AddSListNodeFront(DType idata); 36 //增加一个节点 后插法 37 status AddSListNodeBack( DType idata); 38 //判断链表是否为空 39 status IsSListEmpty(); 40 //获取指定位置节点值(注意，本程序规定0号为头节点，e获取删除元素) 41 status GetSListIndexNode(DType *e, int index); 42 //删除指定位置节点(e获取删除元素) 43 status DeleteSListIndexNode(DType *e, int index); 44 //查找链表中指定值(pindex获取位置0==>not found) 45 status SearchSListNode(DType SData, int *pindex); 46 //指定位置前插 47 status InsertSListNodeFront(DType IData, int index); 48 //指定位置后插 49 status InsertSListNodeBack(DType IData, int index); 50 //清空链表(保留根节点) 51 status ClearSList(); 52 //销毁链表(all delete) 53 status DestorySList(); 54 //尾部删除一个元素 55 status DeleteSListNodeBack(); 56 //打印链表 此函数根据实际情况而定 57 void PrintSList(); 58}; 59 60/* 61 * 文件名:SingleLinkList.cpp 62 * 说明 ：类的各种方法的实现 63 */ 64 65#include "SingleLinkList.h" 66#include <stdio.h> 67 68template <typename DType> 69CSingleLinkList<DType>::CSingleLinkList() 70{ 71 cout << "链表创建" << endl; 72 InitSList(); 73} 74template <typename DType> 75CSingleLinkList<DType>::~CSingleLinkList() 76{ 77 cout << "链表销毁" << endl; 78 DestorySList(); 79} 80//初始化链表 81template <typename DType> 82status CSingleLinkList<DType>::InitSList() 83{ 84 Node<DType> * ph = new Node<DType>; 85 if (ph != NULL) 86 { 87 ph->pnext = nullptr; 88 this->phead = ph; //头结点 89 return OK; 90 } 91 return ERROR; 92} 93//获取链表长度(head_node is not included) 94template <typename DType> 95int CSingleLinkList<DType>::GetSListLength() 96{ 97 int length = 0; 98 Node<DType> * phead = this->phead; 99 while (phead->pnext != nullptr)100 {101 length++;102 phead = phead->pnext;103 }104 return length;105}106//增加一个节点 前插法107template <typename DType>108status CSingleLinkList<DType>::AddSListNodeFront( DType idata)109{110 Node<DType> * pnode = new Node<DType>;111 if (pnode != NULL)112 {113 pnode->data = idata;114 pnode->pnext = this->phead->pnext;115 this->phead->pnext = pnode; //挂载116117 //printf("pnode = %p pnode->pnext = %p this->phead->pnext = %p this->phead = %p\n", pnode, pnode->pnext, this->phead->pnext, this->phead);118 return OK;119 }120 return ERROR;121}122123124//增加一个节点 尾插法125template <typename DType>126status CSingleLinkList<DType>::AddSListNodeBack(DType idata)127{128 Node<DType> * pnode = new Node<DType>;129 Node<DType> * phead = this->phead;130 if (pnode != NULL)131 {132 while (phead->pnext != nullptr)133 {134 phead = phead->pnext;135 }136 pnode->data = idata;137 pnode->pnext = nullptr;138 phead->pnext = pnode; //挂载139 return OK;140 }141 return ERROR;142}143//判断链表是否为空144template <typename DType>145status CSingleLinkList<DType>::IsSListEmpty()146{147 if (this->phead->pnext == nullptr)148 {149 return YES;150 }151 return NO;152}153//获取指定位置节点值(注意，本程序规定0号为头节点，e获取节点的值)154template <typename DType>155status CSingleLinkList<DType>::GetSListIndexNode(DType *e, int index)156{157 Node<DType> * phead = this->phead;158 int i = 0; //计数器159 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())160 {161 return ERROR; //异常 处理162 }163 while (phead->pnext != nullptr)164 {165 i++;166 phead = phead->pnext;167 if (i == index)168 {169 *e = phead->data;170 return OK;171 }172 }173 return ERROR;174}175//删除指定位置节点(e获取删除元素)176template <typename DType>177status CSingleLinkList<DType>::DeleteSListIndexNode( DType *e, int index)178{179 Node<DType> * phead = this->phead;180 int i = 0; //计数器181 Node<DType> * q = nullptr;182 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())183 {184 return ERROR; //异常 处理185 }186 while (phead->pnext != nullptr)187 {188 i++;189 q = phead; //保存备用190 phead = phead->pnext;191 if (i == index)192 {193 *e = phead->data;194 q->pnext = phead->pnext; //删除出局195 return OK;196 }197 }198 return ERROR;199}200//查找链表中指定值(pindex获取位置 0==>not found)201template <typename DType>202status CSingleLinkList<DType>::SearchSListNode( DType SData, int *pindex)203{204 Node<DType> * phead = this->phead;205 int iCount = 0;//计数器206 while (phead->pnext != nullptr)207 {208 iCount++;209 phead = phead->pnext;210 if (phead->data == SData)211 {212 *pindex = iCount;213 return YES;214 }215 }216 *pindex = 0;217 return NO;218}219//指定位置前插220template <typename DType>221status CSingleLinkList<DType>::InsertSListNodeFront(DType IData, int index)222{223 Node<DType> * phead = this->phead;224 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())225 {226 return ERROR; //异常 处理227 }228 int iCount = 0; //计数器229 Node<DType> * q = nullptr; //备用230 while (phead->pnext != nullptr)231 {232 iCount++;233 q = phead;234 phead = phead->pnext;235 if ( iCount == index )236 {237 Node<DType> * p = new Node<DType>;238 p->data = IData;239 p->pnext = phead;240 q->pnext = p; //前插241 return OK;242 }243 }244 return ERROR;245}246//指定位置后插247template <typename DType>248status CSingleLinkList<DType>::InsertSListNodeBack( DType IData, int index)249{250 Node<DType> * phead = this->phead;251 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())252 {253 return ERROR; //异常 处理254 }255 int iCount = 0; //计数器256 Node<DType> * q = nullptr; //备用257 while (phead->pnext != nullptr)258 {259 iCount++;260 q = phead;261 phead = phead->pnext;262 if (iCount == index)263 {264 Node<DType> * p = new Node<DType>;265 q = phead;266 phead = phead->pnext; //后插就是后一个节点的前插咯267 p->data = IData;268 p->pnext = phead;269 q->pnext = p; 270 return OK;271 }272 }273 return ERROR;274}275//清空链表(保留根节点)276template <typename DType>277status CSingleLinkList<DType>::ClearSList()278{279 Node<DType> * phead = this->phead;280 Node<DType> * q = nullptr; //防止那啥，野指针281 phead = phead->pnext;//保留头节点282 while (phead != nullptr)283 {284 q = phead;285 phead = phead->pnext;286 delete q; //释放287 }288 this->phead->pnext = nullptr;289 return OK;290}291//销毁链表(all delete)292template <typename DType>293status CSingleLinkList<DType>::DestorySList()294{295 ClearSList();296 delete this->phead;//释放头结点 297 return OK;298}299300template <typename DType>301status CSingleLinkList<DType>::DeleteSListNodeBack()302{303 Node<DType> * phead = this->phead;304 Node<DType> * q = nullptr; //备用305 if (phead->pnext == nullptr)306 {307 return ERROR; //链表都空了还删鸡毛308 }309 while (phead->pnext != nullptr)310 {311 q = phead;312 phead = phead->pnext;313 }314 q->pnext = nullptr;315 delete phead;316317 return OK;318319}320template <typename DType>321void CSingleLinkList<DType>::PrintSList()322{323 Node<DType> * phead = this->phead;324 if (phead->pnext == nullptr || phead == nullptr)325 {326 cout << "链表为空，打印鸡毛" << endl;327 return;328 }329 int i = 1;330 cout << "===============print list================" << endl;331 while (phead->pnext != nullptr)332 {333 phead = phead->pnext;334 cout <<"node[" << i++ << "] = " << phead->data<<endl;335 }336}337338/*339 * 文件名:SingleLinkListTest.cpp340 * 说明 ：测试代码341 */342343 #include <iostream>344#include "SingleLinkList.h"345#include "SingleLinkList.cpp"346347using namespace std;348349int main()350{351 CSingleLinkList<int> * pMySList = new CSingleLinkList<int>;352 cout << pMySList->IsSListEmpty() << endl;353 pMySList->AddSListNodeFront(111);354 pMySList->AddSListNodeFront(222);355 pMySList->AddSListNodeFront(333);356357 cout << "链表长度" << pMySList->GetSListLength() << endl;358359 pMySList->PrintSList();360361 pMySList->AddSListNodeBack(444);362 pMySList->AddSListNodeBack(555);363 pMySList->AddSListNodeBack(666);364365 pMySList->PrintSList();366367 cout << pMySList->IsSListEmpty() << endl;368 cout << "链表长度" << pMySList->GetSListLength() << endl;369370 int GetElem, GetIndex;371 pMySList->GetSListIndexNode(&GetElem, 2);372 cout << "Got Elem = " << GetElem << endl;373374 pMySList->GetSListIndexNode(&GetElem, 6);375 cout << "Got Elem = " << GetElem << endl;376377 pMySList->GetSListIndexNode(&GetElem, 4);378 cout << "Got Elem = " << GetElem << endl;379380 pMySList->DeleteSListIndexNode(&GetElem, 1);381 cout << "del Elem = " << GetElem << endl;382 pMySList->DeleteSListIndexNode(&GetElem, 3);383 cout << "del Elem = " << GetElem << endl;384385386 pMySList->PrintSList();387388 pMySList->SearchSListNode(555, &GetIndex);389 cout << "Search Index = " << GetIndex << endl;390 pMySList->SearchSListNode(111, &GetIndex);391 cout << "Search Index = " << GetIndex << endl;392 pMySList->SearchSListNode(666, &GetIndex);393 cout << "Search Index = " << GetIndex << endl;394395 pMySList->InsertSListNodeFront(333, 1);396 pMySList->InsertSListNodeFront(444, 4);397398 pMySList->PrintSList();399400 pMySList->InsertSListNodeBack(777, 3);401 pMySList->InsertSListNodeBack(888, 5);402403 pMySList->PrintSList();404405 pMySList->DeleteSListNodeBack();406 pMySList->PrintSList();407 pMySList->DeleteSListNodeBack();408 pMySList->PrintSList();409 pMySList->DeleteSListNodeBack();410 pMySList->PrintSList();411412 return 0;413}414415代码如果有不正确的地方，欢迎大家来指正哈。
02 静态链表(circular linked list)
2.1 什么是静态链表？
我们把线性表的元素存放在数组中，这些元素由两个域组成：
- 数据域data
- 指针域cur
数据域是存放数据的，而指针域，这里和链表不同是，它存的不再是指向下一个节点的内存地址。而是下一个节点在数组中的下标。我们就把这种用数组描述的链表称为静态表，该方法也称之为游标实现法。如下图所示：
由上图我们需要注意以下几点：
- 我们对数组的第一个元素和最后一个元素做特殊处理，不存放数据。
- 把未使用的数组元素称为备用链表。
- 数组的第一个元素(下标为0)的cur域存放备用链表第一个节点的下标。
- 数组的最后一个元素的cur域存放第一个有数据的节点的下标，相当于链表中头结点的存在。链表为空时，其值为0。
如下图：
引出的问题：数组的长度定义的问题，无法预支。所以，为了防止溢出，我们一般将静态表开得大一点。
2.2 静态链表存储的代码描述
基于上面的讲解，我们来看看代码是怎么描述这种存储结构的。
1//---------线性表的静态单链表存储结构--------2#define MAXSIZE 1000 /*假设链表最大长度为1000*/3typedef struct4{5 datatype data;6 int cur; //为0时表示无指向7}SLinkList[MAXSIZE];接下来我们讲解几个重要的操作实现。
2.3 静态链表的插入操作
前面我们讲动态链表的时候说过，增加和删除一个节点我们可以用malloc()和free()函数(C++可用new和delete)来实现。但是现在由于我们操作的是静态表，它可是用数组存的，可没有这种操作了。因此我们首先来自己实现一个静态表的malloc和free。
那么怎么辨别数组中哪些空间没有被使用呢？一个好的解决办法是，将所有未使用或者被删除的空间串成一个备用链表。插入节点时便可以从备用链表获取第一个未使用的空间的下标。因此我们在初始化的时候会做这样的工作：
1void SListInit(SLinkList space) 2{ 3 int i; 4 for(i = 0; i < MAXSIZE; i++) 5 space[i].cur = i+1; //将所有结点链入备用链表 6 //备用链表头指针链像第二个结点 7 space[0].cur = space[1].cur; 8 //第一个结点作为链表的头结点 9 space[1].cur = 0; 10}分配内存
1/分配备用链表的一个结点,返回下标 2//若为0，则说明备用链表用完 3int Malloc_SL(SLinkList space) 4{ 5 int i = space[0].cur; 6 //判断备用链表是否非空 7 if(space[0].cur) 8 //备用链表头指针指向第二个空结点 9 space[0].cur = space[i].cur; 1011 return i; //返回第一个空结点12}上面的代码应该是没有难度的。写完了这个函数，我们来看看静态表中具体如何插入：
1//在链表的第i个位置插入元素e 2void SlistInsert(SLinkList space, int i, ElemType e) 3{ 4 //超出范围 5 if(i < 1 || i > SListLength(space)+1) 6 return; 7 int k = 1, j; 8 //使k指示要插入的结点的前一个结点 9 for(j = 0; j <i-1; j++) 10 k = space[k].cur;1112 int v = Malloc_SL(space);13 if(v) //如果有空间14 {15 space[v].data = e;16 space[v].cur = space[k].cur;17 space[k].cur = v; //链入链表18 }19}注意几点：
- 首先我们让k指向了要插入节点(记为X)的前一个位置(记为Y节点)，前插法。
- 然后我们在静态表内申请空间，存放新的节点(记为N)。
- 把数据放进新申请的节点里面。
- 新节点N的cur域指向X节点，然后让Y节点指向N节点。
该过程不难理解。就不上图了……
2.4 静态链表的删除操作
删除同样需要自己实现free函数，我们来看看代码：
回收内存
1//将下标为k的空闲结点回收到备用链表2void Free_SL(SLinkList space, int k)3{4 //将备用链表链到k之后5 space[k].cur = space[0].cur; 6 //将k链到备用链表头之后7 space[0].cur = k; 8}删除以后记得把空间重新挂载到备用链表上以便下一次使用。下面我们实现删除的代码：
1//删除第i个位置的元素 2void SListDelete(SLinkList space, int i) 3{ //超出范围退出 4 if(i < 1 || i > SListLength(space)) 5 return ; 6 int k = 1, j; 7 //使k指示要删除的结点的前一个结点 8 for(j = 0; j <i-1; j++) 9 k = space[k].cur;1011 int temp = space[k].cur;12 space[k].cur = space[temp].cur;13 Free_SL(space, temp);14}其实代码也很好理解了。假如X、Y、Z……等等排列，我们要删除Y。无非就是告诉X，你不要指向Y了，你直接指向Z，然后我们再把Y给free了。就直接变成了X、Z……简单吧。
2.5 静态链表的完整代码
熬了一个下午,终于写完了.哈哈,用了C++的类模板封装了一个静态链表,简单的增删查改功能都有了.具体可以看代码:
StaticLinkList.h
1#pragma once 2#include <iomanip> 3 4#define MAXSIZE 100 5 6#define status bool 7#define YES true 8#define NO false 9#define OK true10#define ERROR false1112template <typename DATATYPE>13class Component14{15public:16 DATATYPE data; //数据域17 int cur; //cur域，指向下一个元素的下标18};192021template <typename DATATYPE>22class CStaticLinkList23{24public:25 Component<DATATYPE> StaticLinkList[MAXSIZE]; //静态表26//自定义malloc和free27public:28 int MallocNodeSSL();29 status FreeNodeSSL(int index);30public:31 status InitList(); //初始化静态表32 status BackAddList( DATATYPE AddData); //尾增加33 status InsertNodeList(DATATYPE InsertData, int index);//指定位置插入34 status DeleteNodeList(DATATYPE *DelData, int index); //指定位置删除35 int SearchList(DATATYPE sData); //搜索数据为sData的节点,返回其在数组中的下标,0表示失败36 status GetIndexList(DATATYPE *gData, int index);//获取指定索引的节点数据37 int GetLengthList(); //获取静态表的长度38 status ClearList(); //清空静态表39 status IsEmptyList(); //判断静态表是否为空40 status IsFullList(); //判断静态表是否满了41 void PrintList(); //打印静态表,此函数根据实际情况编写4243public:44 CStaticLinkList();45 ~CStaticLinkList();46};StaticLinkList.cpp
1#include "StaticLinkList.h" 2 3template <typename DATATYPE> 4CStaticLinkList<DATATYPE>::CStaticLinkList() 5{ 6 cout << "===========静态表创建===========" << endl; 7 InitList(); 8} 9 10template <typename DATATYPE> 11CStaticLinkList<DATATYPE>::~CStaticLinkList() 12{ 13 cout << "===========静态表销毁===========" << endl; 14} 15 16template <typename DATATYPE> 17int CStaticLinkList<DATATYPE>::MallocNodeSSL() 18{ 19 int index = StaticLinkList[0].cur; //把备用链表第一个节点拿出来用 20 if (StaticLinkList[0].cur) //判断是否还有位置 21 { 22 StaticLinkList[0].cur = StaticLinkList[index].cur; //让备用链表第二个节点上来顶替第一个的位置 23 } 24 25 return index; //返回0表示分配失败 26} 27 28template <typename DATATYPE> 29status CStaticLinkList<DATATYPE>::FreeNodeSSL(int index) 30{ 31 //将删除节点挂接到备用链表上 32 this->StaticLinkList[index].cur = this->StaticLinkList[0].cur; 33 this->StaticLinkList[0].cur = index; 34 35 return OK; 36} 37 38template <typename DATATYPE> 39status CStaticLinkList<DATATYPE>::InitList() 40{ 41 int i; 42 for (i = 0; i < MAXSIZE - 1; i++) 43 { 44 StaticLinkList[i].cur = i + 1;//全部塞入备用链表 45 } 46 StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur = 0;/*因为目前静态表为空,最后一个节点的cur域为0*/ 47 return OK; 48} 49 50template <typename DATATYPE> 51status CStaticLinkList<DATATYPE>::BackAddList(DATATYPE AddData) //尾增加 52{ 53 if (IsFullList()) 54 { 55 return ERROR; 56 } 57 int index = MAXSIZE - 1; 58 int last = index; 59 60 while (index != 0) 61 { 62 last = index; 63 index = StaticLinkList[index].cur; 64 } 65 66 int k = MallocNodeSSL(); //获取空闲位置下标 67 if (k) 68 { 69 StaticLinkList[k].data = AddData; //存入数据 70 StaticLinkList[k].cur = 0; //末尾指向0 71 StaticLinkList[last].cur = k; 72 return OK; 73 } 74 75 return ERROR; 76 77} 78//在List中第i个节点之前插入新的节点 79template <typename DATATYPE> 80status CStaticLinkList<DATATYPE>::InsertNodeList(DATATYPE InsertData, int index)//指定位置插入 81{ 82 int i, GetFree, pos; 83 pos = MAXSIZE - 1;//最后节点下标 84 if (index < 1 || index > GetLengthList() || IsFullList()) 85 { 86 return ERROR; //位置异常处理 87 } 88 89 GetFree = MallocNodeSSL(); 90 if (GetFree) 91 { 92 StaticLinkList[GetFree].data = InsertData; 93 for (i = 0; i < index - 1; i++) 94 { 95 pos = StaticLinkList[pos].cur; //定位 96 } 97 StaticLinkList[GetFree].cur = StaticLinkList[pos].cur; 98 StaticLinkList[pos].cur = GetFree; //插入 99100 int q = StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur;101 if (q == 0) //静态表为空102 {103 StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur = 1;104 }105 return OK;106 }107 return ERROR;108}109110//判断是否为空111template <typename DATATYPE>112status CStaticLinkList<DATATYPE>::IsEmptyList()113{114 if (StaticLinkList[MAXSIZE-1].cur == 0)115 {116 return YES; 117 }118119 return NO;120}121//判断静态表是否满了122template <typename DATATYPE>123status CStaticLinkList<DATATYPE>::IsFullList()124{125 if (GetLengthList() == MAXSIZE - 2) //因为首位不存数据,因此pass掉126 {127 return YES;128 }129 return NO;130}131template <typename DATATYPE>132int CStaticLinkList<DATATYPE>::GetLengthList() //获取静态表的长度133{134 int iCount = 0;135 int k = MAXSIZE - 1;136 while (StaticLinkList[k].cur != 0)137 {138 iCount++;139 k = StaticLinkList[k].cur;140 }141142 return iCount;143}144template <typename DATATYPE>145status CStaticLinkList<DATATYPE>::DeleteNodeList(DATATYPE *DelData, int index)//指定位置删除146{147 int i, pos, k;148 pos = MAXSIZE - 1;//最后节点下标149 if (index < 1 || index > GetLengthList() || IsEmptyList())150 {151 return ERROR; //位置异常处理152 }153 for (i = 0; i < index - 1; i++)154 {155 pos = StaticLinkList[pos].cur; //定位到被删除节点的前一个节点156 }157 k = StaticLinkList[pos].cur; 158 *DelData = StaticLinkList[k].data; //获取数据159 StaticLinkList[pos].cur = StaticLinkList[k].cur;//让前一个节点直接指向后一个节点.把夹在中间的踢掉160 FreeNodeSSL(k); //释放空间161162 return OK;163}164//搜索数据为sData的节点,返回其在静态表中的第i个位置,0表示没找到165template <typename DATATYPE>166int CStaticLinkList<DATATYPE>::SearchList(DATATYPE sData)167{168 int pos = StaticLinkList[MAXSIZE-1].cur;169 int iCount = 1;170 while (pos != 0)171 {172 if (StaticLinkList[pos].data == sData) //找到数据173 {174 return iCount;175 }176 pos = StaticLinkList[pos].cur; //循环遍历177 iCount++;178 }179180 return 0;181}182template <typename DATATYPE>183status CStaticLinkList<DATATYPE>::GetIndexList(DATATYPE *gData, int index)//获取第index个节点数据184{185 int i, pos;186 pos = MAXSIZE - 1;//最后节点下标187 if (index < 1 || index > GetLengthList() || IsEmptyList())188 {189 return ERROR; //位置异常处理190 }191 for (i = 0; i < index; i++)192 {193 pos = StaticLinkList[pos].cur; //定位到第index个节点194 }195 *gData = StaticLinkList[pos].data;196197 return OK;198}199template <typename DATATYPE>200status CStaticLinkList<DATATYPE>::ClearList() //清空静态表201{202 InitList();//再初始化一次就是清空了203 return OK;204}205template <typename DATATYPE>206void CStaticLinkList<DATATYPE>::PrintList()207{208 int pos = StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur;209 if (pos == 0)210 {211 cout << "===========静态链表为空,打印鸡毛!!!===========" << endl;212 return;213 }214 cout << setiosflags(ios::left);215 cout << setw(10) << "索引" << setw(10) << "下标" << setw(10) << "data" << setw(10) << "cur" << endl;216 int iCount = 1;217 while (pos != 0)218 {219 cout << setw(10) << iCount << setw(10) << pos << setw(10) << StaticLinkList[pos].data << setw(10) << StaticLinkList[pos].cur << endl;220 pos = StaticLinkList[pos].cur; //循环遍历221 iCount++;222 }223}StaticLinkListTest.cpp测试代码
1#include <iostream> 2#include <iomanip> 3#include "StaticLinkList.h" 4#include "StaticLinkList.cpp" 5using namespace std; 6 7int main() 8{ 9 char get;10 CStaticLinkList<char> *p = new CStaticLinkList<char>;11 p->PrintList();1213 p->BackAddList(‘a‘); //pass14 p->BackAddList(‘b‘);15 p->BackAddList(‘c‘);16 p->BackAddList(‘d‘);17 p->BackAddList(‘e‘);1819 //p->ClearList(); //pass2021 p->PrintList();2223 p->DeleteNodeList(&get, 2); //pass24 cout << "get = " << get << endl;2526 p->DeleteNodeList(&get, 2);27 cout << "get = " << get << endl;2829 p->PrintList();30 p->BackAddList(‘f‘);3132 p->PrintList();33 cout << "length = " << p->GetLengthList() << endl;//pass3435 p->GetIndexList(&get, 3); //pass36 cout << "get = " << get << endl; 3738 p->InsertNodeList(‘h‘, 2);39 p->InsertNodeList(‘i‘, 3);4041 p->PrintList();42 cout << "length = " << p->GetLengthList() << endl;//pass4344 cout << "search_pos = " << p->SearchList(‘q‘) << endl;45 cout << "search_pos = " << p->SearchList(‘h‘) << endl;46 cout << "search_pos = " << p->SearchList(‘i‘) << endl;4748 delete p;4950 return 0;51}运行结果
运行结果
代码未经过严谨测试,如果有错,欢迎大家指正和交流啊.
这次就先到这里吧。更多精彩内容，请期待下回分解。
原文地址：https://www.cnblogs.com/infroad/p/9245739.html
时间： 2024-07-31 01:22:50