C語言單鏈表實現19個功能完全詳解

Fredanf 2012-12-01

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最近在復習數據結構，想把數據結構里面涉及的都自己實現一下，完全是用C語言實現的。

自己編寫的不是很好，大家可以參考，有錯誤希望幫忙指正，現在正處于編寫階段，一共將要實現19個功能。到目前我只寫了一半，先傳上來，大家有興趣的可以幫忙指正，謝謝

在vs2010上面編譯運行無錯誤。

每天都會把我寫的新代碼添加到這個里面。直到此鏈表完成。

#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#include <stdlib.h>
#include "string.h"
 
typedef int elemType ;
 
/************************************************************************/
/*             以下是關于線性表鏈接存儲（單鏈表）操作的18種算法        */
 
/* 1.初始化線性表，即置單鏈表的表頭指針為空 */
/* 2.創(chuàng)建線性表，此函數輸入負數終止讀取數據*/
/* 3.打印鏈表，鏈表的遍歷*/
/* 4.清除線性表L中的所有元素，即釋放單鏈表L中所有的結點，使之成為一個空表 */
/* 5.返回單鏈表的長度 */
/* 6.檢查單鏈表是否為空，若為空則返回１，否則返回０ */
/* 7.返回單鏈表中第pos個結點中的元素，若pos超出范圍，則停止程序運行 */
/* 8.從單鏈表中查找具有給定值x的第一個元素，若查找成功則返回該結點data域的存儲地址，否則返回NULL */
/* 9.把單鏈表中第pos個結點的值修改為x的值，若修改成功返回１，否則返回０ */
/* 10.向單鏈表的表頭插入一個元素 */
/* 11.向單鏈表的末尾添加一個元素 */
/* 12.向單鏈表中第pos個結點位置插入元素為x的結點，若插入成功返回１，否則返回０ */
/* 13.向有序單鏈表中插入元素x結點，使得插入后仍然有序 */
/* 14.從單鏈表中刪除表頭結點，并把該結點的值返回，若刪除失敗則停止程序運行 */
/* 15.從單鏈表中刪除表尾結點并返回它的值，若刪除失敗則停止程序運行 */
/* 16.從單鏈表中刪除第pos個結點并返回它的值，若刪除失敗則停止程序運行 */
/* 17.從單鏈表中刪除值為x的第一個結點，若刪除成功則返回1,否則返回0 */
/* 18.交換2個元素的位置 */
/* 19.將線性表進行快速排序 */
 
 
/************************************************************************/
typedef struct Node{    /* 定義單鏈表結點類型 */
    elemType element;
    Node *next;
}Node;
 
 
/* 1.初始化線性表，即置單鏈表的表頭指針為空 */
void initList(Node **pNode)
{
    *pNode = NULL;
    printf("initList函數執(zhí)行，初始化成功\n");
}
 
/* 2.創(chuàng)建線性表，此函數輸入負數終止讀取數據*/
Node *creatList(Node *pHead)
{
    Node *p1;
    Node *p2;
 
    p1=p2=(Node *)malloc(sizeof(Node)); //申請新節(jié)點
    if(p1 == NULL || p2 ==NULL)
    {
        printf("內存分配失敗\n");
        exit(0);
    }
    memset(p1,0,sizeof(Node));
 
    scanf("%d",&p1->element);    //輸入新節(jié)點
    p1->next = NULL;         //新節(jié)點的指針置為空
    while(p1->element > 0)        //輸入的值大于0則繼續(xù)，直到輸入的值為負
    {
        if(pHead == NULL)       //空表，接入表頭
        {
            pHead = p1;
        }
        else               
        {
            p2->next = p1;       //非空表，接入表尾
        }
        p2 = p1;
        p1=(Node *)malloc(sizeof(Node));    //再重申請一個節(jié)點
        if(p1 == NULL || p2 ==NULL)
        {
        printf("內存分配失敗\n");
        exit(0);
        }
        memset(p1,0,sizeof(Node));
        scanf("%d",&p1->element);
        p1->next = NULL;
    }
    printf("creatList函數執(zhí)行，鏈表創(chuàng)建成功\n");
    return pHead;           //返回鏈表的頭指針
}
 
/* 3.打印鏈表，鏈表的遍歷*/
void printList(Node *pHead)
{
    if(NULL == pHead)   //鏈表為空
    {
        printf("PrintList函數執(zhí)行，鏈表為空\n");
    }
    else
    {
        while(NULL != pHead)
        {
            printf("%d ",pHead->element);
            pHead = pHead->next;
        }
        printf("\n");
    }
}
 
/* 4.清除線性表L中的所有元素，即釋放單鏈表L中所有的結點，使之成為一個空表 */
void clearList(Node *pHead)
{
    Node *pNext;            //定義一個與pHead相鄰節(jié)點
 
    if(pHead == NULL)
    {
        printf("clearList函數執(zhí)行，鏈表為空\n");
        return;
    }
    while(pHead->next != NULL)
    {
        pNext = pHead->next;//保存下一結點的指針
        free(pHead);
        pHead = pNext;      //表頭下移
    }
    printf("clearList函數執(zhí)行，鏈表已經清除\n");
}
 
/* 5.返回單鏈表的長度 */
int sizeList(Node *pHead)
{
    int size = 0;
 
    while(pHead != NULL)
    {
        size++;         //遍歷鏈表size大小比鏈表的實際長度小1
        pHead = pHead->next;
    }
    printf("sizeList函數執(zhí)行，鏈表長度 %d \n",size);
    return size;    //鏈表的實際長度
}
 
/* 6.檢查單鏈表是否為空，若為空則返回１，否則返回０ */
int isEmptyList(Node *pHead)
{
    if(pHead == NULL)
    {
        printf("isEmptyList函數執(zhí)行，鏈表為空\n");
        return 1;
    }
    printf("isEmptyList函數執(zhí)行，鏈表非空\n");
 
    return 0;
}
 
/* 7.返回單鏈表中第pos個結點中的元素，若pos超出范圍，則停止程序運行 */
elemType getElement(Node *pHead, int pos)
{
    int i=0;
 
    if(pos < 1)
    {
        printf("getElement函數執(zhí)行，pos值非法\n");
        return 0;
    }
    if(pHead == NULL)
    {
        printf("getElement函數執(zhí)行，鏈表為空\n");
        return 0;
        //exit(1);
    }
    while(pHead !=NULL)
    {
        ++i;
        if(i == pos)
        {
            break;
        }
        pHead = pHead->next; //移到下一結點
    }
    if(i < pos)                  //鏈表長度不足則退出
    {
        printf("getElement函數執(zhí)行，pos值超出鏈表長度\n");
        return 0;
    }
 
    return pHead->element;
}
 
/* 8.從單鏈表中查找具有給定值x的第一個元素，若查找成功則返回該結點data域的存儲地址，否則返回NULL */
elemType *getElemAddr(Node *pHead, elemType x)
{
    if(NULL == pHead)
    {
        printf("getElemAddr函數執(zhí)行，鏈表為空\n");
        return NULL;
    }
    if(x < 0)
    {
        printf("getElemAddr函數執(zhí)行，給定值X不合法\n");
        return NULL;
    }
    while((pHead->element != x) && (NULL != pHead->next)) //判斷是否到鏈表末尾，以及是否存在所要找的元素
    {
        pHead = pHead->next;
    }
    if((pHead->element != x) && (pHead != NULL))
    {
        printf("getElemAddr函數執(zhí)行，在鏈表中未找到x值\n");
        return NULL;
    }
    if(pHead->element == x)
    {
        printf("getElemAddr函數執(zhí)行，元素 %d 的地址為 0x%x\n",x,&(pHead->element));
    }
 
    return &(pHead->element);//返回元素的地址
}
 
/* 9.把單鏈表中第pos個結點的值修改為x的值，若修改成功返回１，否則返回０ */
int modifyElem(Node *pNode,int pos,elemType x)
{
    Node *pHead;
    pHead = pNode;
    int i = 0;
 
    if(NULL == pHead)
    {
        printf("modifyElem函數執(zhí)行，鏈表為空\n");
    }
    if(pos < 1)
    {
        printf("modifyElem函數執(zhí)行，pos值非法\n");
        return 0;
    }
    while(pHead !=NULL)
    {
        ++i;
        if(i == pos)
        {
            break;
        }
        pHead = pHead->next; //移到下一結點
    }
    if(i < pos)                  //鏈表長度不足則退出
    {
        printf("modifyElem函數執(zhí)行，pos值超出鏈表長度\n");
        return 0;
    }
    pNode = pHead;
    pNode->element = x;
    printf("modifyElem函數執(zhí)行\(zhòng)n");
     
    return 1;
}
 
/* 10.向單鏈表的表頭插入一個元素 */
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函數執(zhí)行，向表頭插入元素成功\n");
 
    return 1;
}
 
/* 11.向單鏈表的末尾添加一個元素 */
int insertLastList(Node **pNode,elemType insertElem)
{
    Node *pInsert;
    Node *pHead;
    Node *pTmp; //定義一個臨時鏈表用來存放第一個節(jié)點
 
    pHead = *pNode;
    pTmp = pHead;
    pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //申請一個新節(jié)點
    memset(pInsert,0,sizeof(Node));
    pInsert->element = insertElem;
 
    while(pHead->next != NULL)
    {
        pHead = pHead->next;
    }
    pHead->next = pInsert;   //將鏈表末尾節(jié)點的下一結點指向新添加的節(jié)點
    *pNode = pTmp;
    printf("insertLastList函數執(zhí)行，向表尾插入元素成功\n");
 
    return 1;
}
 
/* 12.向單鏈表中第pos個結點位置插入元素為x的結點，若插入成功返回１，否則返回０ */
 
 
/* 13.向有序單鏈表中插入元素x結點，使得插入后仍然有序 */
/* 14.從單鏈表中刪除表頭結點，并把該結點的值返回，若刪除失敗則停止程序運行 */
/* 15.從單鏈表中刪除表尾結點并返回它的值，若刪除失敗則停止程序運行 */
/* 16.從單鏈表中刪除第pos個結點并返回它的值，若刪除失敗則停止程序運行 */
/* 17.從單鏈表中刪除值為x的第一個結點，若刪除成功則返回1,否則返回0 */
/* 18.交換2個元素的位置 */
/* 19.將線性表進行快速排序 */
 
/******************************************************************/
int main()
{
    Node *pList=NULL;
    int length = 0;
 
    elemType posElem;
 
    initList(&pList);       //鏈表初始化
    printList(pList);       //遍歷鏈表，打印鏈表
 
    pList=creatList(pList); //創(chuàng)建鏈表
    printList(pList);
     
    sizeList(pList);        //鏈表的長度
    printList(pList);
 
    isEmptyList(pList);     //判斷鏈表是否為空鏈表
     
    posElem = getElement(pList,3);  //獲取第三個元素，如果元素不足3個，則返回0
    printf("getElement函數執(zhí)行，位置 3 中的元素為 %d\n",posElem);   
    printList(pList);
 
    getElemAddr(pList,5);   //獲得元素5的地址
 
    modifyElem(pList,4,1);  //將鏈表中位置4上的元素修改為1
    printList(pList);
 
    insertHeadList(&pList,5);   //表頭插入元素12
    printList(pList);
 
    insertLastList(&pList,10);  //表尾插入元素10
    printList(pList);
 
    clearList(pList);       //清空鏈表
    system("pause");
     
}