02.线性表.链式存储结构（单链表）

以下是线性表顺序存储结构（单链表）的实现代码

#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这里假设为int，可以根据需要进行更改

typedef struct node//线性表的单链表存储结构
{
	ElemType data;
	struct node *next;
}Node;

/*初始化顺序线性表*/
int InitList(Node **L)
{
	*L = (Node *)malloc(sizeof(Node));//产生头结点，使L指向此结点
	if(!(*L))
		return ERROR;
	(*L)->next=NULL;/*指针域为空*/

	return OK;
}

/**初始条件：链式线性表L已存在*/
/**操作结果：返回L中数据元素个数*/
int ListLength(Node *L)
{
	int i=0;
	Node *p=L->next;
	while(p)
	{
		p=p->next;
		i++;
	}

	return i;
}

/*初始条件：链式线性表L已存在/
/*操作结果：输出L的每个数据元素*/
int ListTraverse(Node *L)
{
	Node *p=L->next;
	while(p)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");

	return OK;
}

/*初始条件：链式线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)+1*/
/*操作结果：在L中第i个位置插入新的数据元素e，L的长度加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个结点，s为新结点

	if(i<1)//插入位置不合理
		return ERROR;

	p=L;
	j=1;
	while(p&&j<i)/*寻找第i个结点的前一个结点*/
	{
		p=p->next;
		j++;
	}

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

	return OK;
}

/*初始条件：顺序线性表L已存在。
/*操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
int ListEmpty(Node *L)
{ 
    if(L->next)
		return FALSE;
    else
        return TRUE;
}

/*初始条件：顺序线性表L已存在。*/
/*操作结果：将L重置为空表。*/
int ClearList(Node *L)
{
	Node *p,*q;

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

	L->next=NULL;
	return OK;
}

/*初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)*/
/*操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值*/
int GetElem(Node *L,int i,ElemType *e)
{
	int j;
	Node *p;

	p=L->next;//指向第一个元素结点
	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个数据元素不存在
		return ERROR;

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

/*初始条件：顺序线性表L已存在*/
/*操作结果：返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。*/
/*若这样的数据元素不存在，则返回值为0*/
int LocateElem(Node *L,ElemType e)
{
    int i=0;
    Node *p=L->next;
    while(p)
    {
        i++;
        if(p->data==e) /* 找到这样的数据元素 */
                return i;
        p=p->next;
    }

    return 0;
}

/*初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L)*/
/*操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减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)/*寻找第i个结点的前一个结点*/
	{
		p=p->next;
		j++;
	}

	if(!(p->next))//第i个元素不存在
		return ERROR;
	
	q=p->next;
	*e=q->data;
	p->next=q->next;	
	free(q);//让系统回收此结点，释放内存

	return OK;
}

/*建立带表头结点的单链线性表L（头插法）*/
void CreateListHead(Node **L,int n)
{
	Node *p;
	int i;

	*L=(Node *) malloc(sizeof(Node));//产生头结点
	(*L)->next=NULL;
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		p=(Node *) malloc(sizeof(Node));//产生新结点
		p->data=i;
		p->next=(*L)->next;
		(*L)->next=p;
	}
}

/*建立带表头结点的单链线性表L（尾插法）*/
void CreateListTail(Node **L,int n)
{
	Node *p,*r;
	int i;

	*L=(Node *) malloc(sizeof(Node));//产生头结点
	r=*L;//r为指向尾部结点的指针
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		p=(Node *) malloc(sizeof(Node));//产生新结点
		p->data=i;
		r->next=p;//将表尾终端结点的指针指向新结点
		r=p;//将当前的新结点定义为表尾终端结点
	}
	r->next=NULL;
}

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

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

	for(j=1;j<=5;j++)
            i=ListInsert(L,1,j);
	printf("在L的表头依次插入1～5后：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后：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后：L.data = ");
    ListTraverse(L); 
	printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));

	ListInsert(L,1,0);
    printf("在L的表头插入0后：L.data = ");
    ListTraverse(L); 
    printf("ListLength(L) = %d \n",ListLength(L));

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

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

	k=ListLength(L); //k为表长
    for(j=k+1;j>=k;j--)
    {
        i=ListDelete(L,j,&e); //删除第j个数据
        if(i==ERROR)
            printf("删除第%d个数据失败\n",j);
        else
            printf("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);
    }
    printf("依次输出L的元素：");
    ListTraverse(L); 

	j=5;
    ListDelete(L,j,&e); //删除第5个数据
    printf("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);
    printf("依次输出L的元素：");
    ListTraverse(L); 

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

    CreateListHead(&L,20);
    printf("整体创建L的元素(头插法)：");
    ListTraverse(L); 

	i=ClearList(L);
    printf("\n删除L后：ListLength(L) = %d\n",ListLength(L));
    CreateListTail(&L,20);
    printf("整体创建L的元素(尾插法)：");
    ListTraverse(L); 
}