数据结构学习系列之线性表(三)

前言
数据结构学习，发现坚持下来比较难，本次学习与上次学习间隔了几个月，不管怎样还是要强迫自己坚持下来。

静态链表

用数组模拟链式结构的线性表，对于没有指针的编程语言，只能使用这种方式来模拟。这是大师们想出来的实现方法，体会大师们的编程思路，站在大师们的肩膀上解决一个又一个的难题。每个节点包含一个游标(数组数字索引)，用于指向下个节点，所以静态链表也称为游标链表。规定数组第一个元素为备用链表（未被使用的数组游标，静态链表初始化时，会生成备用链表）的头节点，数组最后一个元素为链表的头节点。当需要插入一个元素时，首先从备用链表取一个可用游标存储当前节点，备用链表头节点指向下个可用的空间，剩下操作跟链式线性表类似。当删除元素时，被删除元素的游标会被回收到备用链表，备用链表的头节点指向回收节点，被回收的节点指向备用链表头节点原来指向的节点，剩下操作跟链式线性表类似。

/**
 * @desc 静态链表
 *
 * @author WadeYu
 * @date 2015-06-29
 */

//数组元素长度
var MAXSIZE = 1000;

/**
 * @desc 元素
 *
 * @param mixed data 元素数据
 * @param int cursor 指向下个节点的游标
 *
 * @return void
 */
var Element = function(data,cursor){
    this.data = data;
    this.cur = cursor;
};

/**
 * @desc 初始化
 *
 * @param array staticList 静态链表
 *
 * @return boolean
 */
var ListInit = function(staticList){
    if(!isA(staticList)){
        return false;
    }
    for(var i = 0; i < MAXSIZE - 2; i++){
        staticList[i] = new Element(0,i+1);
    }
    staticList[MAXSIZE-2] = new Element(0,0);
    staticList[MAXSIZE-1] = new Element(0,0);
    return true;
};

/**
 * @desc 判断是否数组
 */
var isA = function(a){
    return true;
};

/**
 * @desc 判断是否合法元素
 */
var isElem = function(elem){
    return true;
};

/**
 * @desc 判断链表是否为空
 *
 * @param array staticList 静态链表
 *
 * @return boolean
 */
var ListEmpty = function(staticList){
    if(!isA(staticList)){
        return true;
    }
    if(staticList[MAXSIZE-1].cur === 0){
        return true;
    }
    return false;
};

/**
 * @desc 插入元素
 *
 * @param array staticList 静态链表
 * @param int i 插入位置
 * @param object elem 插入元素
 *
 * @return boolean
 */
var ListInsert = function(staticList,i,elem){
    if(!isA(staticList)){
        return false;
    }
    if(!isElem(elem)){
        return false;
    }
    if(i < 1 || ((i > 1) && (i > ListLength(staticList)))){
        return false;
    }
    var l = Malloc(staticList);
    if(l === 0){//链表空间已满
        return false;
    }
    staticList[l] = elem;
    var k = MAXSIZE-1;//第i-1个元素下标
    for(var j = 0; j < i - 1; j++){//寻找第i-1个元素下标
        k = staticList[k].cur;
    }
    staticList[l].cur = staticList[k].cur;
    staticList[k].cur = l;
    return true;
};

/**
 * @desc 删除元素
 *
 * @param int i 删除元素编号
 * @param array staticList 静态链表
 *
 * @return boolean
 */
var ListDelete = function(staticList,i){
    if(!isA(staticList)){
        return false;
    }
    if(i < 1 || i > ListLength(staticList)){
        return false;
    }
    var k = MAXSIZE - 1;
    for(var j = 0; j < i - 1; j++){
        k = staticList[k].cur;
    }
    var l = staticList[k].cur;
    staticList[k].cur = staticList[l].cur;
    Mfree(staticList,l);
    return true;
};

/**
 * @desc 查找元素
 *
 * @param array staticList 静态链表
 * @param int i 编号
 *
 * @return object || boolean false 元素
 */
var GetElem = function(staticList,i){
    if(!isA(staticList)){
        return false;
    }
    if(i<1 || i>ListLength(staticList)){
        return false;
    }
    var k = MAXSIZE - 1;
    for(var j = 0; j < i; j++){
        k = staticList[k].cur;
    }
    return staticList[k];
};

/**
 * @desc 定位元素
 *
 * @param array staticList 静态链表
 * @param object elem 元素
 *
 * @return int -1表示没找到
 */
var LocateElem = function(staticList,elem){
    if(!isA(staticList)){
        return -1;
    }
    if(!isElem(elem)){
        return -1;
    }
    var i = staticList[MAXSIZE-1].cur;
    var j = 1;
    while(i){
        if(staticList[i].data === elem.data){
            return j;
        }
        j++;
        i = staticList[i].cur;
    }
    return -1;
};

/**
 * @desc 清空链表
 *
 * @param array staticList 静态链表
 *
 * @return boolean
 */
var ListClear = function(staticList){
    if(!isA(staticList)){
        return false;
    }
    staticList[MAXSIZE-1].cur = 0;
    staticList[0].cur = 1;
    return true;
};

/**
 * @desc 获取链表长度
 *
 * @param array staticList 静态链表
 *
 * @return int
 */
var ListLength = function(staticList){
    if(!isA(staticList)){
        return 0;
    }
    var i = 0,k = 0;
    k = staticList[MAXSIZE-1].cur;
    while(k){
        i++;
        k = staticList[k].cur;
    }
    return i;
};

/**
 * @desc 分配内存
 *
 * @param array staticList 静态链表
 *
 * @return int 可用游标
 */
var Malloc = function(staticList){
    if(!isA(staticList)){
        return 0;
    }
    var cursor = staticList[0].cur;
    staticList[0].cur = staticList[cursor].cur;
    return cursor;
};

/**
 * @desc 释放内存
 *
 * @param array 静态链表
 * @param int 需要回收下标
 *
 * @return boolean
 */
var Mfree = function(staticList,cursor){
    if(!isA(staticList)){
        return false;
    }
    staticList[cursor].cur = staticList[0].cur;
    staticList[0].cur = cursor;
    return true;
};

/**
 * @desc打印静态链表
 *
 * @param array 静态链表
 *
 * @return void
 */
var print = function(staticList){
    var k = staticList[MAXSIZE-1].cur;
    var a = [];
    while(k){
       a.push(staticList[k].data);
       k = staticList[k].cur;
    }
    console.log(a.join(','));
};

var staticList = [];

console.log("初始化静态链表")
ListInit(staticList);
console.log("初始化静态链表的长度:");
console.log(ListLength(staticList));
console.log("静态链表是否为空:");
console.log(ListEmpty(staticList) ? '是' : '否');

console.log("------------------------");

console.log("位置1循环插入10个元素:")
for(var i = 0; i < 10; i++){
    ListInsert(staticList,1,new Element(i+1,0));
}
console.log("静态链表是否为空:");
console.log(ListEmpty(staticList) ? '是' : '否');
console.log("插入之后静态链表的长度:");
console.log(ListLength(staticList));
console.log("打印静态链表:");
print(staticList);

console.log("------------------------");

console.log("位置3插入11");
ListInsert(staticList,3,new Element(11,0));
console.log("插入之后静态链表长度:")
console.log(ListLength(staticList));
console.log("打印静态链表:");
print(staticList);

console.log("-----------------------");
console.log("删除第2个元素");
ListDelete(staticList,2);
console.log("静态链表长度:");
console.log(ListLength(staticList));
console.log("打印静态链表:");
print(staticList);

console.log("-----------------------");
console.log("查找第1个元素:");
console.log(GetElem(staticList,1));
console.log("查到第20个元素:");
console.log(GetElem(staticList,20));

console.log("-----------------------");
console.log("元素11编号:");
console.log(LocateElem(staticList,new Element(11,0)));
console.log("元素20编号:");
console.log(LocateElem(staticList,new Element(20,0)));

console.log("----------------------");
console.log("清空静态链表");
ListClear(staticList);
console.log("静态链表长度:");
console.log(ListLength(staticList));

　　

后记
看懂不等于真正懂了，只有用代码实现过体会过，才能真正的掌握。

参考资料
[1]大话数据结构