复习(数据结构)：链表：c语言：练习

• 库函数

#include "stdio.h"    
#include "string.h"
#include "ctype.h"      
#include "stdlib.h"   
#include "io.h"  
#include "math.h"  
#include "time.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */


Status visit(ElemType c)
{
    printf("%d ", c);
    return OK;
}

typedef struct Node
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */

                               /* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(LinkList *L)
{
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
    if (!(*L)) /* 存储分配失败 */
        return ERROR;
    (*L)->next = NULL; /* 指针域为空 */

    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status ListEmpty(LinkList L)
{
    if (L->next)
        return FALSE;
    else
        return TRUE;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
Status ClearList(LinkList *L)
{
    LinkList p, q;
    p = (*L)->next;           /*  p指向第一个结点 */
    while (p)                /*  没到表尾 */
    {
        q = p->next;
        free(p);
        p = q;
    }
    (*L)->next = NULL;        /* 头结点指针域为空 */
    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
int ListLength(LinkList L)
{
    int i = 0;
    LinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */
    while (p)
    {
        i++;
        p = p->next;
    }
    return i;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
    int j;
    LinkList p;     /* 声明一结点p */
    p = L->next;        /* 让p指向链表L的第一个结点 */
    j = 1;      /*  j为计数器 */
    while (p && j<i)  /* p不为空或者计数器j还没有等于i时，循环继续 */
    {
        p = p->next;  /* 让p指向下一个结点 */
        ++j;
    }
    if (!p || j>i)
        return ERROR;  /*  第i个元素不存在 */
    *e = p->data;   /*  取第i个元素的数据 */
    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。 */
/* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */
int LocateElem(LinkList L, ElemType e)
{
    int i = 0;
    LinkList p = L->next;
    while (p)
    {
        i++;
        if (p->data == e) /* 找到这样的数据元素 */
            return i;
        p = p->next;
    }

    return 0;
}


/* 初始条件：顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
/* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
Status ListInsert(LinkList *L, int i, ElemType e)
{
    int j;
    LinkList p, s;
    p = *L;
    j = 1;
    while (p && j < i)     /* 寻找第i个结点 */
    {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (!p || j > i)
        return ERROR;   /* 第i个元素不存在 */
    s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  /*  生成新结点(C语言标准函数) */
    s->data = e;
    s->next = p->next;      /* 将p的后继结点赋值给s的后继  */
    p->next = s;          /* 将s赋值给p的后继 */
    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
Status ListDelete(LinkList *L, int i, ElemType *e)
{
    int j;
    LinkList p, q;
    p = *L;
    j = 1;
    while (p->next && j < i)    /* 遍历寻找第i个元素 */
    {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (!(p->next) || j > i)
        return ERROR;           /* 第i个元素不存在 */
    q = p->next;
    p->next = q->next;          /* 将q的后继赋值给p的后继 */
    *e = q->data;               /* 将q结点中的数据给e */
    free(q);                    /* 让系统回收此结点，释放内存 */
    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：依次对L的每个数据元素输出 */
Status ListTraverse(LinkList L)
{
    LinkList p = L->next;
    while (p)
    {
        visit(p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}

/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（头插法） */
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
    LinkList p;
    int i;
    srand(time(0));                         /* 初始化随机数种子 */
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    (*L)->next = NULL;                      /*  先建立一个带头结点的单链表 */
    for (i = 0; i<n; i++)
    {
        p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
        p->data = rand() % 100 + 1;             /*  随机生成100以内的数字 */
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;                     /*  插入到表头 */
    }
}

/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（尾插法） */
void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
    LinkList p, r;
    int i;
    srand(time(0));                      /* 初始化随机数种子 */
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
    r = *L;                                /* r为指向尾部的结点 */
    for (i = 0; i<n; i++)
    {
        p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
        p->data = rand() % 100 + 1;           /*  随机生成100以内的数字 */
        r->next = p;                        /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
        r = p;                            /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
    }
    r->next = NULL;                       /* 表示当前链表结束 */
}

• 删除单链表L中所有值等于x的节点，是否起空间

void Delete_x(LinkList *L, ElemType x) {
    LinkList p = (*L)->next, pre=(*L),q;
    while (p != NULL) {
        if (p->data == x) {
            q = p;
            p = p->next;
            pre->next = p->next;
            free(q);            
        }
        else {
            pre = p;
            p = p->next;
        }
    }
}


//--------------------------------------------------------------------------------------------
//--------------------------------------------------------------------------------------------void

int main() {
    LinkList L;
    ElemType e;
    Status i;
    int j, k;
    i = InitList(&L);
    printf("初始化L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(L));
    for (j = 1; j <= 5; j++)
        i = ListInsert(&L, 1, j);
    ListInsert(&L, 1, 1);
    printf("在L的表头依次插入1～5+1后：L.data=");
    ListTraverse(L);
    Delete_x(&L, 1);
    ListTraverse(L);
}

• 设L是带头结点的单链表，编写发实现从为到头的反向输出每个节点的值

void PrintListReversesingly_Recursively(LinkList  pHead)
{
    if (pHead != NULL)
    {
        if (pHead->next != NULL)
        {
            PrintListReversesingly_Recursively(pHead->next);
        }

        printf("%d\t", pHead->data);
    }
}




int main() {
    LinkList L;
    ElemType e;
    Status i;
    int j, k;
    i = InitList(&L);
    printf("初始化L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(L));
    for (j = 1; j <= 5; j++)
        i = ListInsert(&L, 1, j);

    printf("在L的表头依次插入1～5+1后：L.data=");
    ListTraverse(L);

    LinkList p = L->next;   // 注意递归的时候不要添加头结点
    PrintListReversesingly_Recursively(p);

}

• 带头结点的L单链表中删除最小值的高效算法

#include "stdio.h"    
#include "string.h"
#include "ctype.h"      
#include "stdlib.h"   
#include "io.h"  
#include "math.h"  
#include "time.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */


Status visit(ElemType c)
{
    printf("%d ", c);
    return OK;
}

typedef struct Node
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */

                               /* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(LinkList *L)
{
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
    if (!(*L)) /* 存储分配失败 */
        return ERROR;
    (*L)->next = NULL; /* 指针域为空 */

    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
Status ListEmpty(LinkList L)
{
    if (L->next)
        return FALSE;
    else
        return TRUE;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
Status ClearList(LinkList *L)
{
    LinkList p, q;
    p = (*L)->next;           /*  p指向第一个结点 */
    while (p)                /*  没到表尾 */
    {
        q = p->next;
        free(p);
        p = q;
    }
    (*L)->next = NULL;        /* 头结点指针域为空 */
    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
int ListLength(LinkList L)
{
    int i = 0;
    LinkList p = L->next; /* p指向第一个结点 */
    while (p)
    {
        i++;
        p = p->next;
    }
    return i;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
    int j;
    LinkList p;     /* 声明一结点p */
    p = L->next;        /* 让p指向链表L的第一个结点 */
    j = 1;      /*  j为计数器 */
    while (p && j<i)  /* p不为空或者计数器j还没有等于i时，循环继续 */
    {
        p = p->next;  /* 让p指向下一个结点 */
        ++j;
    }
    if (!p || j>i)
        return ERROR;  /*  第i个元素不存在 */
    *e = p->data;   /*  取第i个元素的数据 */
    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系的数据元素的位序。 */
/* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */
int LocateElem(LinkList L, ElemType e)
{
    int i = 0;
    LinkList p = L->next;
    while (p)
    {
        i++;
        if (p->data == e) /* 找到这样的数据元素 */
            return i;
        p = p->next;
    }

    return 0;
}


/* 初始条件：顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
/* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
Status ListInsert(LinkList *L, int i, ElemType e)
{
    int j;
    LinkList p, s;
    p = *L;
    j = 1;
    while (p && j < i)     /* 寻找第i个结点 */
    {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (!p || j > i)
        return ERROR;   /* 第i个元素不存在 */
    s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  /*  生成新结点(C语言标准函数) */
    s->data = e;
    s->next = p->next;      /* 将p的后继结点赋值给s的后继  */
    p->next = s;          /* 将s赋值给p的后继 */
    return OK;
}

/* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
Status ListDelete(LinkList *L, int i, ElemType *e)
{
    int j;
    LinkList p, q;
    p = *L;
    j = 1;
    while (p->next && j < i)    /* 遍历寻找第i个元素 */
    {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (!(p->next) || j > i)
        return ERROR;           /* 第i个元素不存在 */
    q = p->next;
    p->next = q->next;          /* 将q的后继赋值给p的后继 */
    *e = q->data;               /* 将q结点中的数据给e */
    free(q);                    /* 让系统回收此结点，释放内存 */
    return OK;
}


/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（头插法） */
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
    LinkList p;
    int i;
    srand(time(0));                         /* 初始化随机数种子 */
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    (*L)->next = NULL;                      /*  先建立一个带头结点的单链表 */
    for (i = 0; i<n; i++)
    {
        p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
        p->data = rand() % 100 + 1;             /*  随机生成100以内的数字 */
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;                     /*  插入到表头 */
    }
}

/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（尾插法） */
void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
    LinkList p, r;
    int i;
    srand(time(0));                      /* 初始化随机数种子 */
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
    r = *L;                                /* r为指向尾部的结点 */
    for (i = 0; i<n; i++)
    {
        p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
        p->data = rand() % 100 + 1;           /*  随机生成100以内的数字 */
        r->next = p;                        /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
        r = p;                            /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
    }
    r->next = NULL;                       /* 表示当前链表结束 */
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：依次对L的每个数据元素输出 */
Status ListTraverse(LinkList L)
{
    LinkList p = L->next;
    while (p)
    {
        visit(p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}

Status Delete_min(LinkList *L) {
    LinkList pre = *L,p=pre->next;
    LinkList minpre = pre, minp = p;
    while (p != NULL) {
        if (p->data<minp->data) {
            minp = p;
            minpre = pre;
        }
        pre = p;
        p = p->next;
    }
    minpre->next = minp->next;
    free(minp);
    return OK;

}

//--------------------------------------------------------------------------------------------
//--------------------------------------------------------------------------------------------void

int main() {
    LinkList L;
    ElemType e;
    Status i;
    int j, k;
    i = InitList(&L);
    printf("初始化L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(L));
    for (j = 1; j <= 5; j++)
        i = ListInsert(&L, 1, j);

    printf("在L的表头依次插入1～5+1后：L.data=");
    ListTraverse(L);

    Delete_min(&L);
    ListTraverse(L);
}