带头结点的单链表的12个基本操作

熟悉带头结点的单链表
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前面说了带头结点与不带头结点这两种单链表的一些情况,同时我们知道设置了头结点的单链表可以降低程序复杂性与减少BUG出现率,那么接下来我们来探讨一下关于带头结点的单链表的一些基本操作,这很重要。

线性表的单链表存储结构定义如下:

struct LNode
{ 
	ElemType data;
   	LNode *next;
};
typedef LNode *LinkList; // 另一种定义LinkList的方法

以下是带有头结点的单链表的12个基本操作:

void InitList(LinkList &L)
{ // 操作结果:构造一个空的线性表L
  L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 产生头结点,并使L指向此头结点
  if(!L) // 存储分配失败
    exit(OVERFLOW);
  L->next=NULL; // 头结点的指针域为空
}

void DestroyList(LinkList &L)
{ // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:销毁线性表L
  LinkList q;
  while(L) // L指向结点(非空)
  { q=L->next; // q指向首元结点
    free(L); // 释放头结点
    L=q; // L指向原首元结点,现头结点
  }
}

void ClearList(LinkList L) // 不改变L
{ // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表
  LinkList p=L->next; // p指向第1个结点
  L->next=NULL; // 头结点指针域为空
  DestroyList(p); // 销毁p所指的单链表
}

Status ListEmpty(LinkList L)
{ // 初始条件: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
  if(L->next) // 非空
    return FALSE;
  else
    return TRUE;
}

int ListLength(LinkList L)
{ // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素的个数
  int i=0; // 计数器初值为0
  LinkList p=L->next; // p指向第1个结点
  while(p) // 未到表尾
  { i++; // 计数器+1
    p=p->next; // p指向下一个结点
  }
  return i;
}

Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e) // 算法2.8
{ // L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK;否则返回ERROR
  int j=1; // 计数器初值为1
  LinkList p=L->next; // p指向第1个结点
  while(p&&j<i) // 顺指针向后查找,直到p指向第i个结点或p为空(第i个结点不存在)
  { j++; // 计数器+1
    p=p->next; // p指向下一个结点
  }
  if(!p||j>i) // 第i个结点不存在
    return ERROR;
  e=p->data; // 取第i个元素的值赋给e
  return OK;
}

int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{ // 初始条件:线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0)
  // 操作结果:返回L中第1个与e满足关系compare()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 i=0; // 计数器初值为0
  LinkList p=L->next; // p指向第1个结点
  while(p) // 未到表尾
  { i++; // 计数器+1
    if(compare(p->data,e)) // 找到这样的数据元素
      return i; // 返回其位序
    p=p->next; // p指向下一个结点
  }
  return 0; // 满足关系的数据元素不存在
}

Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &pre_e)
{ // 初始条件:线性表L已存在
  // 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱,返回OK,
  //           否则操作失败,pre_e无定义,返回ERROR
  LinkList q,p=L->next; // p指向第1个结点
  while(p->next) // p所指结点有后继
  { q=p->next; // q指向p的后继
    if(q->data==cur_e) // p的后继为cur_e
    { pre_e=p->data; // 将p所指元素的值赋给pre_e
      return OK; // 成功返回OK
    }
    p=q; // p的后继不为cur_e,p向后移
  }
  return ERROR; // 操作失败,返回ERROR
}

Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e)
{ // 初始条件:线性表L已存在
  // 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回它的后继,返回OK,
  //           否则操作失败,next_e无定义,返回ERROR
  LinkList p=L->next; // p指向第1个结点
  while(p->next) // p所指结点有后继
  { if(p->data==cur_e) // p所指结点的值为cur_e
    { next_e=p->next->data; // 将p所指结点的后继结点的值赋给next_e
      return OK; // 成功返回OK
    }
    p=p->next; // p指向下一个结点
  }
  return ERROR; // 操作失败,返回ERROR
}

Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e) // 算法2.9。不改变L
{ // 在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e
  int j=0; // 计数器初值为0
  LinkList s,p=L; // p指向头结点
  while(p&&j<i-1) // 寻找第i-1个结点
  { j++; // 计数器+1
    p=p->next; // p指向下一个结点
  }
  if(!p||j>i-1) // i小于1或者大于表长
    return ERROR; // 插入失败
  s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 生成新结点,以下将其插入L中
  s->data=e; // 将e赋给新结点
  s->next=p->next; // 新结点指向原第i个结点
  p->next=s; // 原第i-1个结点指向新结点
  return OK; // 插入成功
}

Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType &e) // 算法2.10。不改变L
{ // 在带头结点的单链线性表L中,删除第i个元素,并由e返回其值
  int j=0; // 计数器初值为0
  LinkList q,p=L; // p指向头结点
  while(p->next&&j<i-1) // 寻找第i个结点,并令p指向其前驱
  { j++; // 计数器+1
    p=p->next; // p指向下一个结点
  }
  if(!p->next||j>i-1) // 删除位置不合理
    return ERROR; // 删除失败
  q=p->next; // q指向待删除结点
  p->next=q->next; // 待删结点的前驱指向待删结点的后继
  e=q->data; // 将待删结点的值赋给e
  free(q); // 释放待删结点
  return OK; // 删除成功
}

void ListTraverse(LinkList L,void(*visit)(ElemType))
// visit的形参类型为ElemType,与bo2-1.cpp中相应函数的形参类型ElemType&不同
{ // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数visit()
  LinkList p=L->next; // p指向第1个结点
  while(p) // p所指结点存在
  { visit(p->data); // 对p所指结点调用函数visit()
    p=p->next; // p指向下一个结点
  }
  printf("\n");
}

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