• 单链表 操作的18种算法

    #include "stdafx.h"
    #include "stdio.h"
    #include <stdlib.h>
    #include "string.h"
     
    typedef int elemType ;
     
    /************************************************************************/
    /*             以下是关于线性表链接存储（单链表）操作的18种算法        */
     
    /* 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空 */
    /* 2.创建线性表，此函数输入负数终止读取数据*/
    /* 3.打印链表，链表的遍历*/
    /* 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表 */
    /* 5.返回单链表的长度 */
    /* 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０ */
    /* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行 */
    /* 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULL */
    /* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０ */
    /* 10.向单链表的表头插入一个元素 */
    /* 11.向单链表的末尾添加一个元素 */
    /* 12.向单链表中第pos个结点位置插入元素为x的结点，若插入成功返回１，否则返回０ */
    /* 13.向有序单链表中插入元素x结点，使得插入后仍然有序 */
    /* 14.从单链表中删除表头结点，并把该结点的值返回，若删除失败则停止程序运行 */
    /* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
    /* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
    /* 17.从单链表中删除值为x的第一个结点，若删除成功则返回1,否则返回0 */
    /* 18.交换2个元素的位置 */
    /* 19.将线性表进行快速排序 */
     
     
    /************************************************************************/
    typedef struct Node{    /* 定义单链表结点类型 */
        elemType element;
        Node *next;
    }Node;
     
     
    /* 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空 */
    void initList(Node **pNode)
    {
        *pNode = NULL;
        printf("initList函数执行，初始化成功 ");
    }
     
    /* 2.创建线性表，此函数输入负数终止读取数据*/
    Node *creatList(Node *pHead)
    {
        Node *p1;
        Node *p2;
     
        p1=p2=(Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请新节点
        if(p1 == NULL || p2 ==NULL)
        {
            printf("内存分配失败 ");
            exit(0);
        }
        memset(p1,0,sizeof(Node));
     
        scanf("%d",&p1->element);    //输入新节点
        p1->next = NULL;         //新节点的指针置为空
        while(p1->element > 0)        //输入的值大于0则继续，直到输入的值为负
        {
            if(pHead == NULL)       //空表，接入表头
            {
                pHead = p1;
            }
            else              
            {
                p2->next = p1;       //非空表，接入表尾
            }
            p2 = p1;
            p1=(Node *)malloc(sizeof(Node));    //再重申请一个节点
            if(p1 == NULL || p2 ==NULL)
            {
            printf("内存分配失败 ");
            exit(0);
            }
            memset(p1,0,sizeof(Node));
            scanf("%d",&p1->element);
            p1->next = NULL;
        }
        printf("creatList函数执行，链表创建成功 ");
        return pHead;           //返回链表的头指针
    }
     
    /* 3.打印链表，链表的遍历*/
    void printList(Node *pHead)
    {
        if(NULL == pHead)   //链表为空
        {
            printf("PrintList函数执行，链表为空 ");
        }
        else
        {
            while(NULL != pHead)
            {
                printf("%d ",pHead->element);
                pHead = pHead->next;
            }
            printf(" ");
        }
    }
     
    /* 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表 */
    void clearList(Node *pHead)
    {
        Node *pNext;            //定义一个与pHead相邻节点
     
        if(pHead == NULL)
        {
            printf("clearList函数执行，链表为空 ");
            return;
        }
        while(pHead->next != NULL)
        {
            pNext = pHead->next;//保存下一结点的指针
            free(pHead);
            pHead = pNext;      //表头下移
        }
        printf("clearList函数执行，链表已经清除 ");
    }
     
    /* 5.返回单链表的长度 */
    int sizeList(Node *pHead)
    {
        int size = 0;
     
        while(pHead != NULL)
        {
            size++;         //遍历链表size大小比链表的实际长度小1
            pHead = pHead->next;
        }
        printf("sizeList函数执行，链表长度 %d ",size);
        return size;    //链表的实际长度
    }
     
    /* 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０ */
    int isEmptyList(Node *pHead)
    {
        if(pHead == NULL)
        {
            printf("isEmptyList函数执行，链表为空 ");
            return 1;
        }
        printf("isEmptyList函数执行，链表非空 ");
     
        return 0;
    }
     
    /* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行 */
    elemType getElement(Node *pHead, int pos)
    {
        int i=0;
     
        if(pos < 1)
        {
            printf("getElement函数执行，pos值非法 ");
            return 0;
        }
        if(pHead == NULL)
        {
            printf("getElement函数执行，链表为空 ");
            return 0;
            //exit(1);
        }
        while(pHead !=NULL)
        {
            ++i;
            if(i == pos)
            {
                break;
            }
            pHead = pHead->next; //移到下一结点
        }
        if(i < pos)                  //链表长度不足则退出
        {
            printf("getElement函数执行，pos值超出链表长度 ");
            return 0;
        }
     
        return pHead->element;
    }
     
    /* 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULL */
    elemType *getElemAddr(Node *pHead, elemType x)
    {
        if(NULL == pHead)
        {
            printf("getElemAddr函数执行，链表为空 ");
            return NULL;
        }
        if(x < 0)
        {
            printf("getElemAddr函数执行，给定值X不合法 ");
            return NULL;
        }
        while((pHead->element != x) && (NULL != pHead->next)) //判断是否到链表末尾，以及是否存在所要找的元素
        {
            pHead = pHead->next;
        }
        if((pHead->element != x) && (pHead != NULL))
        {
            printf("getElemAddr函数执行，在链表中未找到x值 ");
            return NULL;
        }
        if(pHead->element == x)
        {
            printf("getElemAddr函数执行，元素 %d 的地址为 0x%x ",x,&(pHead->element));
        }
     
        return &(pHead->element);//返回元素的地址
    }
     
    /* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０ */
    int modifyElem(Node *pNode,int pos,elemType x)
    {
        Node *pHead;
        pHead = pNode;
        int i = 0;
     
        if(NULL == pHead)
        {
            printf("modifyElem函数执行，链表为空 ");
        }
        if(pos < 1)
        {
            printf("modifyElem函数执行，pos值非法 ");
            return 0;
        }
        while(pHead !=NULL)
        {
            ++i;
            if(i == pos)
            {
                break;
            }
            pHead = pHead->next; //移到下一结点
        }
        if(i < pos)                  //链表长度不足则退出
        {
            printf("modifyElem函数执行，pos值超出链表长度 ");
            return 0;
        }
        pNode = pHead;
        pNode->element = x;
        printf("modifyElem函数执行 ");
       
        return 1;
    }
     
    /* 10.向单链表的表头插入一个元素 */
    int insertHeadList(Node **pNode,elemType insertElem)
    {
        Node *pInsert;
        pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node));
        memset(pInsert,0,sizeof(Node));
        pInsert->element = insertElem;
        pInsert->next = *pNode;
        *pNode = pInsert;
        printf("insertHeadList函数执行，向表头插入元素成功 ");
     
        return 1;
    }
     
    /* 11.向单链表的末尾添加一个元素 */
    int insertLastList(Node **pNode,elemType insertElem)
    {
        Node *pInsert;
        Node *pHead;
        Node *pTmp; //定义一个临时链表用来存放第一个节点
     
        pHead = *pNode;
        pTmp = pHead;
        pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请一个新节点
        memset(pInsert,0,sizeof(Node));
        pInsert->element = insertElem;
     
        while(pHead->next != NULL)
        {
            pHead = pHead->next;
        }
        pHead->next = pInsert;   //将链表末尾节点的下一结点指向新添加的节点
        *pNode = pTmp;
        printf("insertLastList函数执行，向表尾插入元素成功 ");
     
        return 1;
    }
     
    /* 12.向单链表中第pos个结点位置插入元素为x的结点，若插入成功返回１，否则返回０ */
     
     
    /* 13.向有序单链表中插入元素x结点，使得插入后仍然有序 */
    /* 14.从单链表中删除表头结点，并把该结点的值返回，若删除失败则停止程序运行 */
    /* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
    /* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
    /* 17.从单链表中删除值为x的第一个结点，若删除成功则返回1,否则返回0 */
    /* 18.交换2个元素的位置 */
    /* 19.将线性表进行快速排序 */
     
    /******************************************************************/
    int main()
    {
        Node *pList=NULL;
        int length = 0;
     
        elemType posElem;
     
        initList(&pList);       //链表初始化
        printList(pList);       //遍历链表，打印链表
     
        pList=creatList(pList); //创建链表
        printList(pList);
       
        sizeList(pList);        //链表的长度
        printList(pList);
     
        isEmptyList(pList);     //判断链表是否为空链表
       
        posElem = getElement(pList,3);  //获取第三个元素，如果元素不足3个，则返回0
        printf("getElement函数执行，位置 3 中的元素为 %d ",posElem);  
        printList(pList);
     
        getElemAddr(pList,5);   //获得元素5的地址
     
        modifyElem(pList,4,1);  //将链表中位置4上的元素修改为1
        printList(pList);
     
        insertHeadList(&pList,5);   //表头插入元素12
        printList(pList);
     
        insertLastList(&pList,10);  //表尾插入元素10
        printList(pList);
     
        clearList(pList);       //清空链表
        system("pause");
       
    }
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