单向链表

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单向链表（单链表）是链表的一种，其特点是链表的链接方向是单向的，对链表的访问要通过顺序读取从头部开始。

[编辑] 动态单链表

单向链表的数据结构可以分为两部分：数据域和指针域，数据域存储数据，指针域指向下一个储存节点的地址。

/*线性表的单链表存储结构*/
typedef struct LNode{
  ElemType data;
  struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;

/*带有头结点的单链表的基本操作(12个)*/
void InitList(LinkList *L)
{ /* 操作结果：构造一个空的线性表L */
  *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 产生头结点，并使L指向此头结点 */
  if(!*L) /* 存储分配失败 */
    exit(OVERFLOW);
  (*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
}

void DestroyList(LinkList *L)
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：销毁线性表L */
  LinkList q;
  while(*L)
  {
    q=(*L)->next;
    free(*L);
    *L=q;
  }
}

void ClearList(LinkList L) /* 不改变L */
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
  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 */
}

Status ListEmpty(LinkList L)
{ /* 初始条件：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 */
  if(L->next) /* 非空 */
    return FALSE;
  else
    return TRUE;
}

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

Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.8 */
{ /* L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK，否则返回ERROR */
  int j=1; /* j为计数器 */
  LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
  while(p&&jnext;
    j++;
  }
  if(!p||j>i) /* 第i个元素不存在 */
    return ERROR;
  *e=p->data; /* 取第i个元素 */
  return OK;
}

int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{ /* 初始条件: 线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数(满足为1，否则为0) */
  /* 操作结果: 返回L中第1个与e满足关系compare()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 i=0;
  LinkList p=L->next;
  while(p)
  {
    i++;
    if(compare(p->data,e)) /* 找到这样的数据元素 */
      return i;
    p=p->next;
  }
  return 0;
}

Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
{ /* 初始条件: 线性表L已存在 */
  /* 操作结果: 若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */
  /*           返回OK；否则操作失败，pre_e无定义，返回INFEASIBLE */
  LinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */
  while(p->next) /* p所指结点有后继 */
  {
    q=p->next; /* q为p的后继 */
    if(q->data==cur_e)
    {
      *pre_e=p->data;
      return OK;
    }
    p=q; /* p向后移 */
  }
  return INFEASIBLE;
}

Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
{ /* 初始条件：线性表L已存在 */
  /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
  /*           返回OK;否则操作失败，next_e无定义，返回INFEASIBLE */
  LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
  while(p->next) /* p所指结点有后继 */
  {
    if(p->data==cur_e)
    {
      *next_e=p->next->data;
      return OK;
    }
    p=p->next;
  }
  return INFEASIBLE;
}

Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e) /* 算法2.9。不改变L */
{ /* 在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e */
  int j=0;
  LinkList p=L,s;
  while(p&&jnext;
    j++;
  }
  if(!p||j>i-1) /* i小于1或者大于表长 */
    return ERROR;
  s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */
  s->data=e; /* 插入L中 */
  s->next=p->next;
  p->next=s;
  return OK;
}

Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.10。不改变L */
{ /* 在带头结点的单链线性表L中，删除第i个元素，并由e返回其值 */
  int j=0;
  LinkList p=L,q;
  while(p->next&&jnext;
    j++;
  }
  if(!p->next||j>i-1) /* 删除位置不合理 */
    return ERROR;
  q=p->next; /* 删除并释放结点 */
  p->next=q->next;
  *e=q->data;
  free(q);
  return OK;
}

void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType))
/* vi的形参类型为ElemType，与bo2-1.c中相应函数的形参类型ElemType&不同 */
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi() */
  LinkList p=L->next;
  while(p)
  {
    vi(p->data);
    p=p->next;
  }
  printf("\n");
}

[编辑] 静态单链表

/*线性表的静态单链表存储结构 */
#define MAX_SIZE 100 /* 链表的最大长度 */
typedef struct
{
  ElemType data;
  int cur;
}component,SLinkList[MAX_SIZE];

/*一个数组只生成一个静态链表的基本操作(11个))*/
#define DestroyList ClearList // DestroyList()和ClearList()的操作是一样的

void InitList(SLinkList L)
{ /* 构造一个空的链表L，表头为L的最后一个单元L[MAX_SIZE-1]，其余单元链成 */
  /* 一个备用链表，表头为L的第一个单元L[0]，“0”表示空指针 */
  int i;
  L[MAX_SIZE-1].cur=0; /* L的最后一个单元为空链表的表头 */
  for(i=0;i<MAX_SIZE-2;i++) /* 将其余单元链接成以L[0]为表头的备用链表 */
    L[i].cur=i+1;
  L[MAX_SIZE-2].cur=0;
}

void ClearList(SLinkList L)
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
  int i,j,k;
  i=L[MAX_SIZE-1].cur; /* 链表第一个结点的位置 */
  L[MAX_SIZE-1].cur=0; /* 链表空 */
  k=L[0].cur; /* 备用链表第一个结点的位置 */
  L[0].cur=i; /* 把链表的结点连到备用链表的表头 */
  while(i) /* 没到链表尾 */
  {
    j=i;
    i=L[i].cur; /* 指向下一个元素 */
  }
  L[j].cur=k; /* 备用链表的第一个结点接到链表的尾部 */
}

Status ListEmpty(SLinkList L)
{ /* 若L是空表，返回TRUE；否则返回FALSE */
  if(L[MAX_SIZE-1].cur==0) /* 空表 */
    return TRUE;
  else
    return FALSE;
}

int ListLength(SLinkList L)
{ /* 返回L中数据元素个数 */
  int j=0,i=L[MAX_SIZE-1].cur; /* i指向第一个元素 */
  while(i) /* 没到静态链表尾 */
  {
    i=L[i].cur; /* 指向下一个元素 */
    j++;
  }
  return j;
}

Status GetElem(SLinkList L,int i,ElemType *e)
{ /* 用e返回L中第i个元素的值 */
  int l,k=MAX_SIZE-1; /* k指向表头序号 */
  if(i<1||i>ListLength(L))
    return ERROR;
  for(l=1;l<=i;l++) /* 移动到第i个元素处 */
    k=L[k].cur;
  *e=L[k].data;
  return OK;
}

int LocateElem(SLinkList L,ElemType e) /* 算法2.13(有改动) */
{ /* 在静态单链线性表L中查找第1个值为e的元素。若找到，则返回它在L中的 */
  /* 位序，否则返回0。(与其它LocateElem()的定义不同) */
  int i=L[MAX_SIZE-1].cur; /* i指示表中第一个结点 */
  while(i&&L[i].data!=e) /* 在表中顺链查找(e不能是字符串) */
    i=L[i].cur;
  return i;
}

Status PriorElem(SLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
{ /* 初始条件：线性表L已存在 */
  /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */
  /*           否则操作失败，pre_e无定义 */
  int j,i=L[MAX_SIZE-1].cur; /* i指示链表第一个结点的位置 */
  do
  { /* 向后移动结点 */
    j=i;
    i=L[i].cur;
  }while(i&&cur_e!=L[i].data);
  if(i) /* 找到该元素 */
  {
    *pre_e=L[j].data;
    return OK;
  }
  return ERROR;
}

Status NextElem(SLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
{ /* 初始条件：线性表L已存在 */
  /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
  /*           否则操作失败，next_e无定义 */
  int j,i=LocateElem(L,cur_e); /* 在L中查找第一个值为cur_e的元素的位置 */
  if(i) /* L中存在元素cur_e */
  {
    j=L[i].cur; /* cur_e的后继的位置 */
    if(j) /* cur_e有后继 */
    {
      *next_e=L[j].data;
      return OK; /* cur_e元素有后继 */
    }
  }
  return ERROR; /* L不存在cur_e元素，cur_e元素无后继 */
}

Status ListInsert(SLinkList L,int i,ElemType e)
{ /* 在L中第i个元素之前插入新的数据元素e */
  int l,j,k=MAX_SIZE-1; /* k指向表头 */
  if(i<1||i>ListLength(L)+1)
    return ERROR;
  j=Malloc(L); /* 申请新单元 */
  if(j) /* 申请成功 */
  {
    L[j].data=e; /* 赋值给新单元 */
    for(l=1;l<i;l++) /* 移动i-1个元素 */
      k=L[k].cur;
    L[j].cur=L[k].cur;
    L[k].cur=j;
    return OK;
  }
  return ERROR;
}

Status ListDelete(SLinkList L,int i,ElemType *e)
{ /* 删除在L中第i个数据元素e，并返回其值 */
  int j,k=MAX_SIZE-1; /* k指向表头 */
  if(i<1||i>ListLength(L))
    return ERROR;
  for(j=1;j<i;j++) /* 移动i-1个元素 */
    k=L[k].cur;
  j=L[k].cur;
  L[k].cur=L[j].cur;
  *e=L[j].data;
  Free(L,j);
  return OK;
}

void ListTraverse(SLinkList L,void(*vi)(ElemType))
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi() */
  int i=L[MAX_SIZE-1].cur; /* 指向第一个元素 */
  while(i) /* 没到静态链表尾 */
  {
    vi(L[i].data); /* 调用vi() */
    i=L[i].cur; /* 指向下一个元素 */
  }
  printf("\n");
}