02.線性表.鍊式存儲結構（單連結清單）

以下是線性表順序存儲結構（單連結清單）的實作代碼

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

typedef int ElemType;//ElemType這裡假設為int，可以根據需要進行更改

typedef struct node//線性表的單連結清單存儲結構
{
	ElemType data;
	struct node *next;
}Node;

/*初始化順序線性表*/
int InitList(Node **L)
{
	*L = (Node *)malloc(sizeof(Node));//産生頭結點，使L指向此結點
	if(!(*L))
		return ERROR;
	(*L)->next=NULL;/*指針域為空*/

	return OK;
}

/**初始條件：鍊式線性表L已存在*/
/**操作結果：傳回L中資料元素個數*/
int ListLength(Node *L)
{
	int i=0;
	Node *p=L->next;
	while(p)
	{
		p=p->next;
		i++;
	}

	return i;
}

/*初始條件：鍊式線性表L已存在/
/*操作結果：輸出L的每個資料元素*/
int ListTraverse(Node *L)
{
	Node *p=L->next;
	while(p)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");

	return OK;
}

/*初始條件：鍊式線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1*/
/*操作結果：在L中第i個位置插入新的資料元素e，L的長度加1*/
int ListInsert(Node *L,int i,ElemType e)
{
	int j;
	Node *p,*s;//p指向要插入位置的前一個結點，s為新結點

	if(i<1)//插入位置不合理
		return ERROR;

	p=L;
	j=1;
	while(p&&j<i)/*尋找第i個結點的前一個結點*/
	{
		p=p->next;
		j++;
	}

	if(!p)//第i個資料元素不存在
		return ERROR;
	
	s=(Node *)malloc(sizeof(Node));
	s->data=e;
	s->next=p->next;
	p->next=s;

	return OK;
}

/*初始條件：順序線性表L已存在。
/*操作結果：若L為空表，則傳回TRUE，否則傳回FALSE */
int ListEmpty(Node *L)
{ 
    if(L->next)
		return FALSE;
    else
        return TRUE;
}

/*初始條件：順序線性表L已存在。*/
/*操作結果：将L重置為空表。*/
int ClearList(Node *L)
{
	Node *p,*q;

	p=L->next;
	while(p)
	{
		q=p->next;
		free(p);
		p=q;
	}

	L->next=NULL;
	return OK;
}

/*初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)*/
/*操作結果：用e傳回L中第i個資料元素的值*/
int GetElem(Node *L,int i,ElemType *e)
{
	int j;
	Node *p;

	p=L->next;//指向第一個元素結點
	j=1;

	if(i<1)//取值位置不合理
		return ERROR;

	while(p && j<i)
	{
		p=p->next;
		j++;
	}
	if(!p)//第i個資料元素不存在
		return ERROR;

	*e=p->data;
	return OK;
}

/*初始條件：順序線性表L已存在*/
/*操作結果：傳回L中第1個與e滿足關系的資料元素的位序。*/
/*若這樣的資料元素不存在，則傳回值為0*/
int LocateElem(Node *L,ElemType e)
{
    int i=0;
    Node *p=L->next;
    while(p)
    {
        i++;
        if(p->data==e) /* 找到這樣的資料元素 */
                return i;
        p=p->next;
    }

    return 0;
}

/*初始條件：順序線性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)*/
/*操作結果：删除L的第i個資料元素，并用e傳回其值，L的長度減1*/
int ListDelete(Node *L,int i,ElemType *e) 
{
	int j;
	Node *p,*q;

	if(i<1)//删除位置不合理
		return ERROR;

	p=L;
	j=1;
	while(p->next && j<i)/*尋找第i個結點的前一個結點*/
	{
		p=p->next;
		j++;
	}

	if(!(p->next))//第i個元素不存在
		return ERROR;
	
	q=p->next;
	*e=q->data;
	p->next=q->next;	
	free(q);//讓系統回收此結點，釋放記憶體

	return OK;
}

/*建立帶表頭結點的單鍊線性表L（頭插法）*/
void CreateListHead(Node **L,int n)
{
	Node *p;
	int i;

	*L=(Node *) malloc(sizeof(Node));//産生頭結點
	(*L)->next=NULL;
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		p=(Node *) malloc(sizeof(Node));//産生新結點
		p->data=i;
		p->next=(*L)->next;
		(*L)->next=p;
	}
}

/*建立帶表頭結點的單鍊線性表L（尾插法）*/
void CreateListTail(Node **L,int n)
{
	Node *p,*r;
	int i;

	*L=(Node *) malloc(sizeof(Node));//産生頭結點
	r=*L;//r為指向尾部結點的指針
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		p=(Node *) malloc(sizeof(Node));//産生新結點
		p->data=i;
		r->next=p;//将表尾終端結點的指針指向新結點
		r=p;//将目前的新結點定義為表尾終端結點
	}
	r->next=NULL;
}

int main()
{
	Node *L;//頭指針
	int i,j,k;
	ElemType e;

	InitList(&L);
	printf("初始化L後：ListLength(L) = %d\n",ListLength(L));	

	for(j=1;j<=5;j++)
            i=ListInsert(L,1,j);
	printf("在L的表頭依次插入1～5後：L.data=");
    ListTraverse(L); 

	printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
    i=ListEmpty(L);
    printf("L是否空：i = %d(1:是 0:否)\n",i);

	i=ClearList(L);
    printf("清空L後：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    i=ListEmpty(L);
    printf("L是否空：i = %d(1:是 0:否)\n",i);

	for(j=1;j<=10;j++)
            ListInsert(L,j,j);
    printf("在L的表尾依次插入1～10後：L.data = ");
    ListTraverse(L); 
	printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));

	ListInsert(L,1,0);
    printf("在L的表頭插入0後：L.data = ");
    ListTraverse(L); 
    printf("ListLength(L) = %d \n",ListLength(L));

	GetElem(L,5,&e);
    printf("第5個元素的值為：%d\n",e);

	for(j=3;j<=4;j++)
    {
        k=LocateElem(L,j);
        if(k)
            printf("值為%d的元素的位序為%d\n",j,k);
        else
            printf("沒有值為%d的元素\n",j);
    }

	k=ListLength(L); //k為表長
    for(j=k+1;j>=k;j--)
    {
        i=ListDelete(L,j,&e); //删除第j個資料
        if(i==ERROR)
            printf("删除第%d個資料失敗\n",j);
        else
            printf("删除第%d個的元素值為：%d\n",j,e);
    }
    printf("依次輸出L的元素：");
    ListTraverse(L); 

	j=5;
    ListDelete(L,j,&e); //删除第5個資料
    printf("删除第%d個的元素值為：%d\n",j,e);
    printf("依次輸出L的元素：");
    ListTraverse(L); 

	i=ClearList(L);
    printf("\n清空L後：ListLength(L) = %d\n",ListLength(L));

    CreateListHead(&L,20);
    printf("整體建立L的元素(頭插法)：");
    ListTraverse(L); 

	i=ClearList(L);
    printf("\n删除L後：ListLength(L) = %d\n",ListLength(L));
    CreateListTail(&L,20);
    printf("整體建立L的元素(尾插法)：");
    ListTraverse(L); 
}