头歌-数据结构与算法

第1关：实现一个顺序存储的线性表

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "Seqlist.h"
SeqList* SL_Create(int maxlen)
// 创建一个顺序表
// 与SqLst_Free()配对
{SeqList* slist=(SeqList*)malloc(sizeof(SeqList));slist->data = (T*)malloc(sizeof(T)*maxlen);slist->max=maxlen;slist->len=0;return slist;
}
void SL_Free(SeqList* slist)
// 释放/删除 顺序表
// 与SqLst_Create()配对
{free(slist->data);free(slist);
}
void SL_MakeEmpty(SeqList* slist)
// 置为空表
{slist->len=0;
}
int SL_Length(SeqList* slist)
// 获取长度
{return slist->len;
}
bool SL_IsEmpty(SeqList* slist)
// 判断顺序表是否空
{return 0==slist->len;
}
bool SL_IsFull(SeqList* slist)
// 判断顺序表是否满
{return slist->len==slist->max;
}
T SL_GetAt(SeqList* slist, int i)
// 获取顺序表slist的第i号结点数据
// 返回第i号结点的值
{if(i<0||i>=slist->len) {printf("SL_GetAt(): location error when reading elements of the slist!\n");        SL_Free(slist);exit(0);}else {return slist->data[i];}
}
void SL_SetAt(SeqList* slist, int i, T x)
// 设置第i号结点的值（对第i号结点的数据进行写）
{if(i<0||i>=slist->len) {printf("SL_SetAt(): location error when setting elements of the slist!\n");        SL_Free(slist);exit(0);}else {slist->data[i]=x;}
}
bool SL_InsAt(SeqList* slist, int i, T x)
// 在顺序表的位置i插入结点x, 插入d[i]之前
// i的有效范围[0,plist->len]
{if (i<0 || i>slist->len || slist->len==slist->max)  {printf("SL_InsAt(): location error, or slist full.\n");return false;}for (int j=slist->len; j>=i+1; j--) {slist->data[j]=slist->data[j-1];}slist->data[i]=x;slist->len++;return true;
}
T SL_DelAt(SeqList* slist, int i)
// 删除顺序表plist的第i号结点
// i的有效范围应在[0,plist->len)内，否则会产生异常或错误。
// 返回被删除的数据元素的值。
{if (i<0 || i>=slist->len) {printf("SL_DelAt(): location error!\n");SL_Free(slist);exit(0);}T res=slist->data[i];for (int j=i; j<slist->len-1; j++) {slist->data[j] = slist->data[j+1];}slist->len--;return res;
}
int SL_FindValue(SeqList* slist, T x)
// 在顺序表表中查找第一个值为x的结点，返回结点的编号
// 返回值大于等于0时表示找到值为x的结点的编号，-1表示没有找到
{int i=0;while(i<slist->len && slist->data[i]!=x) i++;if (i<slist->len) return i;else return -1;
}
int SL_DelValue(SeqList* slist, T x)
// 删除第一个值为x的结点,
// 存在值为x的结点则返回结点编号, 未找到返回－1
{int i=SL_FindValue(slist, x);if (i>=0) {SL_DelAt(slist, i);}return i;
}
void SL_Print(SeqList* slist)
// 打印整个顺序表
{if (slist->len==0) {printf("The slist is empty.\n");        return;}//printf("The slist contains: ");for (int i=0; i<slist->len; i++) {printf("%d  ", slist->data[i]);}printf("\n");
}

第2关：实现一个链接存储的线性表

// 单链表实现文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "LinkList.h"
LinkList* LL_Create()
// 创建一个链接存储的线性表，初始为空表，返回llist指针。
{LinkList* llist=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));llist->front=NULL;llist->rear=NULL;llist->pre=NULL;llist->curr=NULL;llist->position=0;llist->len=0;return llist;
}
void LL_Free(LinkList* llist)
// 释放链表的结点，然后释放llist所指向的结构。
{LinkNode* node=llist->front;LinkNode* nextnode;while(node){nextnode=node->next;free(node);node=nextnode;}free(llist);
}
void LL_MakeEmpty(LinkList* llist)
// 将当前线性表变为一个空表，因此需要释放所有结点。
{LinkNode* node=llist->front;LinkNode* nextnode;while(node){nextnode=node->next;free(node);node=nextnode;}llist->front=NULL;llist->rear=NULL;llist->pre=NULL;llist->curr=NULL;llist->position=0;llist->len=0;
}
int LL_Length(LinkList* llist)
// 返回线性表的当前长度。
{return llist->len;
}
bool LL_IsEmpty(LinkList* llist)
// 若当前线性表是空表，则返回true，否则返回TRUE。
{return llist->len==0;
}
bool LL_SetPosition(LinkList* llist, int i)
// 设置线性表的当前位置为i号位置。
// 设置成功，则返回true，否则返回false（线性表为空，或i不在有效的返回）
// 假设线性表当前长度为len，那么i的有效范围为[0,len]
{    int k;/* 若链表为空，则返回*/if (llist->len==0) return false;/*若位置越界*/if( i < 0 || i > llist->len){    printf("LL_SetPosition(): position error");return false;}/* 寻找对应结点*/llist->curr = llist->front;llist->pre = NULL;llist->position = 0;for ( k = 0; k < i; k++)    {llist->position++;llist->pre = llist->curr;llist->curr = (llist->curr)->next;}/* 返回当前结点位置*/return true;
}
int LL_GetPosition(LinkList* llist)
// 获取线性表的当前位置结点的编号
{return llist->position;
}
bool LL_NextPosition(LinkList* llist)
// 设置线性表的当前位置的下一个位置为当前位置。
// 设置成功，则返回true，否则返回false（线性表为空，或当前位置为表尾）
{if (llist->position >= 0 && llist->position < llist->len)/* 若当前结点存在，则将其后继结点设置为当前结点*/{llist->position++;llist->pre = llist->curr;llist->curr = llist->curr->next;return true;}else {return false;}
}
T LL_GetAt(LinkList* llist)
// 返回线性表的当前位置的数据元素的值。
{if(llist->curr==NULL){printf("LL_GetAt(): Empty list, or End of the List.\n");LL_Free(llist);exit(1);}return llist->curr->data;
}
void LL_SetAt(LinkList* llist, T x)
// 将线性表的当前位置的数据元素的值修改为x。
{if(llist->curr==NULL){printf("LL_SetAt(): Empty list, or End of the List.\n");LL_Free(llist);exit(1);}llist->curr->data=x;
}
bool LL_InsAt(LinkList* llist, T x)
// 在线性表的当前位置之前插入数据元素x。当前位置指针指向新数据元素结点。
// 若插入失败，返回false，否则返回true。
{    LinkNode *newNode=(LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));if (newNode==NULL) {return false;}newNode->data=x;if (llist->len==0){/* 在空表中插入*/newNode->next=NULL;llist->front = llist->rear = newNode;}//当前位置为表头else if (llist->pre==NULL){/* 在表头结点处插入*/newNode->next = llist->front;llist->front = newNode;}else {  /* 在链表的中间位置或表尾后的位置插入*/newNode->next = llist->curr;llist->pre->next=newNode;}//插入在表尾后if (llist->pre==llist->rear)llist->rear=newNode;/* 增加链表的大小*/llist->len++;/* 新插入的结点为当前结点*/llist->curr = newNode;return true;
}
bool LL_InsAfter(LinkList* llist, T x)
// 在线性表的当前位置之后插入数据元素x。空表允许插入。当前位置指针将指向新结点。
// 若插入失败，返回false，否则返回true。
{LinkNode *newNode=(LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));if (newNode==NULL) return false;newNode->data=x;if (llist->len==0)    {/* 在空表中插入*/newNode->next=NULL;llist->front = llist->rear = newNode;}else if (llist->curr == llist->rear || llist->curr == NULL)    {/* 在尾结点后插入*/newNode->next = NULL;llist->rear->next=newNode;llist->pre=llist->rear;llist->rear=newNode;llist->position=llist->len;}else{/* 在中间位置插入*/newNode->next = llist->curr->next;llist->curr->next=newNode;llist->pre=llist->curr;llist->position ++;}/* 增加链表的大小*/llist->len ++;/* 新插入的结点为当前结点*/llist->curr = newNode;return true;
}
bool LL_DelAt(LinkList* llist)
// 删除线性表的当前位置的数据元素结点。
// 若删除失败（为空表，或当前位置为尾结点之后），则返回false，否则返回true。
{    LinkNode *oldNode;/* 若表为空或已到表尾之后，则给出错误提示并返回*/if (llist->curr==NULL){    printf("LL_DelAt(): delete a node that does not exist.\n");return false;}oldNode=llist->curr;/* 删除的是表头结点*/if (llist->pre==NULL){    llist->front = oldNode->next;}/* 删除的是表中或表尾结点*/else if(llist->curr!=NULL){llist->pre->next = oldNode->next;}if (oldNode == llist->rear)    {/* 删除的是表尾结点，则修改表尾指针和当前结点位置值*/llist->rear = llist->pre;}/* 后继结点作为新的当前结点*/llist->curr = oldNode->next;/* 释放原当前结点*/free(oldNode);/* 链表大小减*/llist->len --;return true;
}
bool LL_DelAfter(LinkList* llist)
// 删除线性表的当前位置的后面那个数据元素。
// 若删除失败（为空表，或当前位置时表尾），则返回false，否则返回true。
{LinkNode *oldNode;/* 若表为空或已到表尾，则给出错误提示并返回*/if (llist->curr==NULL || llist->curr== llist->rear){printf("LL_DelAfter():  delete a node that does not exist.\n");return false;}/* 保存被删除结点的指针并从链表中删除该结点*/oldNode = llist->curr->next;llist->curr->next=oldNode->next;if (oldNode == llist->rear){/* 删除的是表尾结点*/llist->rear = llist->curr;}/* 释放被删除结点*/free(oldNode);/* 链表大小减*/llist->len --;return true;
}
int LL_FindValue(LinkList* llist, T x)
// 找到线性表中第一个值为x的数据元素的编号。
// 返回值-1表示没有找到，返回值>=0表示编号。
{LinkNode* p=llist->front;int idx=0;while(p!=NULL && p->data!=x) {idx++;p = p->next;}if (idx>=llist->len) {return -1; }else {return idx; }
}
int LL_DelValue(LinkList* llist, T x)
// 删除第一个值为x的数据元素，返回该数据元素的编号。如果不存在值为x的数据元素，则返回-1.
{int idx=LL_FindValue(llist, x);if (idx<0) return -1;LL_SetPosition(llist, idx);LL_DelAt(llist);return idx;
}
void LL_Print(LinkList* llist)
// 打印整个线性表。
{LinkNode* node=llist->front;while (node) {printf("%d ", node->data);node=node->next;}printf("\n");
}

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