链表 基本操作

实验目的

1．  定义单链表的结点类型。

2．  熟悉对单链表的一些基本操作和具体的函数定义。

3．  通过单链表的定义掌握线性表的链式存储结构的特点。

4．  掌握循环链表和双链表的定义和构造方法。

实验内容

该程序的功能是实现单链表的定义和操作。该程序包括单链表结构类型以及对单链表操作的具体的函数定义和主函数。程序中的单链表（带头结点）结点为结构类型，结点值为整型。

/* 定义DataType为int类型 */

typedef int DataType;

 

/* 单链表的结点类型 */

typedef struct LNode

{DataType data;

     struct LNode *next;

}LNode,*LinkedList;

 

/* 初始化单链表 */

LinkedList LinkedListInit()

 

/* 清空单链表 */

void LinkedListClear(LinkedList L)

 

/* 检查单链表是否为空 */

int LinkedListEmpty(LinkedList L)

 

/* 遍历单链表 */

void LinkedListTraverse(LinkedList L)

 

/* 求单链表的长度 */

int  LinkedListLength(LinkedList L)

 

/* 从单链表表中查找元素 */

LinkedList  LinkedListGet(LinkedList L,int  i)

 

/* 从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置 */

LinkedList  LinkedListLocate(LinkedList  L, DataType  x)

 

/* 向单链表中插入元素 */

void  LinkedListInsert(LinkedList L,int i,DataType  x)

 

/* 从单链表中删除元素 */

void LinkedListDel(LinkedList  L,DataType x)

 

/* 用尾插法建立单链表 */

LinkedList  LinkedListCreat( )

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

/* 定义DataType为int类型 */
typedef int DataType;
 
/* 单链表的结点类型 */
typedef struct LNode{
    DataType data;
    struct LNode *next;
}LNode,*LinkedList;
 
/* 1. 初始化单链表 */
LinkedList LinkedListInit()
{
    LinkedList head = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    head->next = NULL;
    return head;
}
 
/* 2. 清空单链表 */
void LinkedListClear(LinkedList L)
{
    //L为头指针
    while(L->next!=NULL){    //依次清空节点，直到头指针指向的下一个节点的地址为空
        LinkedList t;
        t = L->next;
        L->next = t->next;
        free(t);
    }
    return ;
}
 
/* 3. 检查单链表是否为空 */
int LinkedListEmpty(LinkedList L)
{
    if(L->next==NULL)    //头指针指向的下一个节点地址为空，说明链表为空。否则不为空。
        return 1;
    else 
        return 0;
}
 
/* 4. 遍历单链表 */
void LinkedListTraverse(LinkedList L)
{
    LinkedList p = L->next;
    while(p){
        printf("%d ",p->data);    //遍历输出节点
        p = p->next;
    }
    printf("
");
    return ;
}
 
/* 5. 求单链表的长度 */
int  LinkedListLength(LinkedList L)
{
    LinkedList p = L->next;
    int len=0;
    while(p){
        len++;    //遍历一个节点长度+1
        p = p->next;
    }
    return len;
}
 
/* 6. 从单链表表中查找元素 */
LinkedList  LinkedListGet(LinkedList L,int  i)
{
    int j=1;
    LinkedList p = L->next;
    while(p){
        if(j==i)
            return p; 
        p = p->next;
        j++;    //遍历一个节点长度+1
    }
    return NULL;
}
 
/* 7. 从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置 */
int LinkedListLocate(LinkedList  L, DataType  x)
{
    int i=1;
    LinkedList p = L->next;
    while(p){
        if(p->data==x)
            return i; 
        p = p->next;
        i++;
    }
    return 0;
}
 
/* 8. 向单链表中插入元素 */
void  LinkedListInsert(LinkedList L,int i,DataType  x)
{
    int j=1;
    LinkedList p = L->next;
    while(p && j!=i-1){    //找到i的前一个元素
        p = p->next;
        j++;    //遍历一个节点+1
    }
    //找到位置
    if(j==i-1){
        LinkedList q = (LinkedList)malloc(sizeof(LNode));
        q->data = x;
        q->next = p->next;
        p->next = q;
    }
    return ;
}

/* 9. 从单链表中删除元素 */
void LinkedListDel(LinkedList  L,DataType x)
{
    LinkedList p = L->next;
    while(p->next->data!=x){    //找到值为x的前一个元素
        p = p->next;
    }
    //找到位置
    if(p->next->data==x){
        LinkedList q = p->next;
        p->next = q->next;
        free(q);
    }
    return ;
}
 
/* 10. 用尾插法建立单链表 */
LinkedList  LinkedListCreat( LinkedList L,DataType a[],int n )    //讲数组a中的元素以尾插法放入链表中
{
    LinkedList p = L;
    int i;
    for(i=1;i<=n;i++){
        LinkedList q = (LinkedList)malloc(sizeof(LNode));
        q->data = a[i];
        q->next = NULL;
        p->next = q;
        p = q;
    } 
    return L;
}

int Menu()
{
    int in;
    printf("[0] 请先初始化一个链表
");
    printf("[1] 用尾插法建立单链表
");
    printf("[2] 检查单链表是否为空
");
    printf("[3] 遍历单链表
");
    printf("[4] 求单链表的长度
");
    printf("[5] 从单链表表中查找元素
");
    printf("[6] 从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置
");
    printf("[7] 向单链表中插入元素
");
    printf("[8] 从单链表中删除元素
");
    printf("[9] 清空单链表
");
    printf("[10] 按其他键退出
");
    scanf("%d",&in);
    return in;
}
LinkedList Reply(LinkedList head,int in)
{
    int i,n;
    switch(in){
        case 0:    //初始化一个链表
            head = LinkedListInit();
            printf("初始化成功!
");
            break;

        case 1:    //用尾插法建立单链表
            int a[1001];
            printf("请问你要输入多少个数据？：（最多1000个）
");
            scanf("%d",&n);    //输入链表大小
            printf("请依次输入数据:
");
            for(i=1;i<=n;i++) 
                scanf("%d",&a[i]);    
            head = LinkedListCreat(head,a,n);
            printf("链表建立成功!
");
            break;

        case 2:    //检查单链表是否为空
            if(LinkedListEmpty(head))
                printf("链表为空
");
            else 
                printf("链表不为空
");
            break;

        case 3:    //遍历单链表
            LinkedListTraverse(head);
            break;

        case 4:    //求单链表的长度
            printf("链表长度为：%d
",LinkedListLength(head));
            break;

        case 5:    //从单链表中查找元素
            printf("你要查找链表中第几个元素值？
");
            scanf("%d",&n);
            LinkedList p;
            p = LinkedListGet(head,n);
            printf("第%d个元素值是：%d
",n,p->data);
            break;

        case 6:    //从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置
            printf("你要查找的元素值是？
");
            scanf("%d",&n);
            printf("它是第%d个元素
",LinkedListLocate(head,n));
            break;

        case 7:    //向单链表中插入元素
            printf("请问你要在第几个元素的位置插入？
");
            scanf("%d",&i);
            printf("请问你要插入的元素值为多少？
");
            scanf("%d",&n);
            LinkedListInsert(head,i,n);
            printf("插入成功!
");
            printf("插入之后的链表结构为:
");
            LinkedListTraverse(head);
            break;

        case 8:    //从单链表中删除元素
            printf("请问你要删除值为多少的元素？
");
            scanf("%d",&n);
            LinkedListDel(head,n);
            printf("删除成功!
");
            printf("删除之后的链表结构为:
");
            LinkedListTraverse(head);
            break;

        case 9:    //清空单链表
            LinkedListClear(head);
            printf("清空成功!
");
            break;

        default:
            printf("Bye~
");
            exit(1);
    }
    return head;
}
int main()
{
    int in;    //存储输入命令
    LinkedList head;
    while(1){
        in = Menu();
        head = Reply(head,in);    //响应命令
        printf("
");
        system("pause");
        system("cls");
    }
    return 0;
}