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数据结构之线性表
线性表是最简单最常用的一种数据结构,在生活中各个方面都有应用。
线性表的定义:线性表大多数情况下是除了第一个位置的数据元素只存在后继元素,最后一个位置的数据元素只存在前驱元素外,所有数据元素都存在前驱和后继的一个有限序列。举个简单的例子就是:字母表中除了 a 只存在后继 b,z 只存在前驱 y之外,剩余的所有字母全部都有前驱和后继。为什么是大多数情况下,是因为线性表的链式存储结构中除了单向链表,还有循环链表和双向链表。
线性表的存储结构:顺序存储(数组实现,需要预先分配连续的内存空间)和链式存储(链表实现,不需要预先分配内存空间)
在本篇文章利用C语言对线性表进行实现存储和相应算法。在线性表的链式存储中,我们可以定义结点的数据类型,结点包含两个域,分别为数据域和指针域,数据域是用来存储要存储的数据元素的信息,而指针域就是存储下一个结点的地址,也就是指向下一个结点。码一下代码,方便以后回来看。
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <math.h> 4 5 typedef int ElemType; 6 7 typedef struct node 8 { 9 ElemType data; 10 struct node *next; 11 }LNode,*LinkList; 12 13 14 /* 15 创建单链表头结点 16 */ 17 LinkList createList(LinkList L) 18 { 19 L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); 20 if(!L) 21 { 22 printf("内存申请失败!"); 23 exit(-1); 24 } 25 L->next = NULL; 26 return L; 27 } 28 29 /* 30 初始化单链表 31 */ 32 void InitList(LinkList L) 33 { 34 int i=0,n; 35 LinkList p,s; 36 p=L; 37 38 printf("请输入要建立的线性表长度:"); 39 scanf("%d",&n); 40 41 for(i=0; i < n; i++) 42 { 43 s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); 44 if(!s) 45 { 46 printf("内存分配失败!"); 47 exit(-1); 48 } 49 50 /* 51 该函数实现的单向链表的数据元素是利用随机函数随机生成的, 52 若想自己手动输入可把下面一句注释打开 53 */ 54 // scanf("%d",&s->data); 55 s->data = http://www.mamicode.com/rand() % 100; 56 s->next=NULL; 57 p->next = s; 58 p = s; 59 } 60 } 61 62 /* 63 遍历单链表 64 */ 65 void TraverseList(LinkList L) 66 { 67 LinkList p; 68 69 if(!L) 70 { 71 printf("线性表不存在!\n"); 72 } 73 else 74 { 75 p = L->next; //指向线性表的第一个元素 76 while(p) 77 { 78 printf("%d -> ",p->data); 79 p=p->next; 80 } 81 printf("\n"); 82 } 83 } 84 85 /* 86 逆置单链表 87 */ 88 void ReverseList(LinkList L) 89 { 90 LinkList p,q,s; //创建三个结点指针来进行线性表的逆置 91 p = L->next; //p指向第一个元素 92 q=s=NULL; //q/s开始置NULL 93 while(p) //p是当前要逆置的结点 94 { 95 q = p->next; //q指向p的下一个结点,也就是要逆置的下一个结点 96 p->next = s; /* p为第一个结点:逆置后第一个结点变为最后一个结点,所以p的指针域为NULL 97 p不为第一个结点:p指向上一个结点 98 */ 99 s = p; //逆置成功后,s指向当前逆置成功的结点 100 p = q; //p指向要逆置的下一个结点 101 } 102 L->next = s; //头指针L指向逆置成功后的第一个结点 103 TraverseList(L); 104 } 105 106 /* 107 删除数据为偶数的节点 108 */ 109 void DeleteEven(LinkList L) 110 { 111 LinkList p,s,q; 112 p = L; 113 while(p) 114 { 115 s = p; 116 while(s->next) 117 { 118 if(s->next->data % 2 == 0) 119 { 120 q = s->next; 121 s->next = q->next; 122 free(q); 123 } 124 else 125 { 126 s = s->next; 127 } 128 } 129 p = p->next; 130 } 131 TraverseList(L); 132 } 133 134 /* 135 将单向链表排序 136 */ 137 void SortList(LinkList L) 138 { 139 LinkList p,q; 140 int s; 141 for(p = L->next; p->next != NULL; p = p->next) 142 { 143 for(q = p->next; q != NULL; q = q->next) 144 { 145 if(p->data > q->data) 146 { 147 s = p->data; 148 p->data = http://www.mamicode.com/q->data; 149 q->data =http://www.mamicode.com/ s; 150 } 151 } 152 } 153 TraverseList(L); 154 } 155 156 /* 157 向有序表中插入数据 158 */ 159 void InsertList(LinkList L,ElemType n) 160 { 161 LinkList p,s,q; 162 s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); 163 s->data =http://www.mamicode.com/ n; 164 165 if(L->next == NULL) 166 { 167 s->next = NULL; 168 L->next = s; 169 } 170 else if(L) 171 { 172 for(q = L,p = L->next; p != NULL; p = p->next,q = q->next) 173 { 174 if(s->data <= p->data) 175 { 176 s->next = p; 177 q->next = s; 178 break; 179 } 180 if(p->next == NULL) 181 { 182 s->next = NULL; 183 p->next = s; 184 break; 185 } 186 } 187 188 } 189 TraverseList(L); 190 191 } 192 193 /* 194 两个线性表的合并 195 */ 196 void UnionList() 197 { 198 LinkList L1,L2,p,s; 199 int n,i = 0; 200 201 printf("\n\n创建线性表L1:\n"); 202 L1 = createList(L1); 203 InitList(L1); 204 SortList(L1); 205 206 printf("创建线性表L2:\n"); 207 L2 = createList(L2); 208 InitList(L2); 209 SortList(L2); 210 211 printf("合并后线性表:\n"); 212 p = L2->next; 213 while(p) 214 { 215 printf("第 %d 次插入: ",++i); 216 InsertList(L1,p->data); 217 p=p->next; 218 } 219 220 } 221 222 223 int main() 224 { 225 226 LinkList L; 227 ElemType n; 228 L = createList(L); 229 InitList(L); 230 TraverseList(L); 231 printf("逆置线性表:\n"); 232 ReverseList(L); 233 234 printf("删除数据为偶数的节点:\n"); 235 DeleteEven(L); 236 237 printf("排序后的线性表:\n"); 238 SortList(L); 239 240 printf("请输入要插入的数据:"); 241 scanf("%d",&n); 242 printf("插入数据后的线性表:\n"); 243 InsertList(L,n); 244 245 UnionList(); 246 return 0; 247 }
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