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社区首页 >专栏 >线性表的基本代码（存储结构、插入、删除）c语言

线性表的基本代码（存储结构、插入、删除）c语言

作者头像
亦小河
发布于 2022-11-14 17:22:19
1.1K0
发布于 2022-11-14 17:22:19
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文章被收录于专栏：技术博客感悟技术博客感悟

一、线性表的顺序/单链表存储的结构代码

顺序存储

代码语言：javascript
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#define MAXSIZE 20
typedef int ElemType;
typedef struct
{
	ElemType data[MAXSIZE];
	int length;
}SqList;

链式存储

代码语言：javascript
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typedef struct Node
{
	ElemType data;
	struct Node* next;
}Node;
typedef struct Node* LinkList;

顺序存储的插入、删除操作

代码语言：javascript
复制
Status ListInsert(SqList* L, int i, ElemType e)
{
    int k;
    if (L->length == MAXSIZE)  /* 顺序线性表已经满 */
        return ERROR;
    if (i<1 || i>L->length + 1)/* 当i比第一位置小或者比最后一位置后一位置还要大时 */
        return ERROR;

    if (i <= L->length)        /* 若插入数据位置不在表尾 */
    {
        for (k = L->length - 1; k >= i - 1; k--)  /* 将要插入位置之后的数据元素向后移动一位 */
            L->data[k + 1] = L->data[k];
    }
    L->data[i - 1] = e;          /* 将新元素插入 */
    L->length++;

    return OK;
}
代码语言：javascript
复制
Status ListDelete(SqList* L, int i, ElemType* e)
{
    int k;
    if (L->length == 0)               /* 线性表为空 */
        return ERROR;
    if (i<1 || i>L->length)         /* 删除位置不正确 */
        return ERROR;
    *e = L->data[i - 1];
    if (i < L->length)                /* 如果删除不是最后位置 */
    {
        for (k = i; k < L->length; k++)/* 将删除位置后继元素前移 */
            L->data[k - 1] = L->data[k];
    }
    L->length--;
    return OK;
}

链式存储的插入、删除操作

代码语言：javascript
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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;
}
代码语言：javascript
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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;
}

习题练习：请写出函数，将所有的在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中。

代码语言：javascript
复制
void unionL(SqList* La, SqList Lb)
{
    int La_len, Lb_len, i;
    ElemType e;                        /*声明与La和Lb相同的数据元素e*/
    La_len = ListLength(*La);            /*求线性表的长度 */
    Lb_len = ListLength(Lb);
    for (i = 1; i <= Lb_len; i++)
    {
        GetElem(Lb, i, &e);              /*取Lb中第i个数据元素赋给e*/
        if (!LocateElem(*La, e))        /*La中不存在和e相同数据元素*/
            ListInsert(La, ++La_len, e); /*插入*/
    }
}

顺序存储完整代码演示

代码语言：javascript
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#include "stdio.h"    

#include "stdlib.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 ElemType;       /* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
typedef struct
{
    ElemType data[MAXSIZE]; /* 数组，存储数据元素 */
    int length;             /* 线性表当前长度 */
}SqList;

typedef int Status;         /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */


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

/* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(SqList* L)
{
    L->length = 0;
    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(SqList L)
{
    if (L.length == 0)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}

/* 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(SqList* L)
{
    L->length = 0;
    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(SqList L)
{
    return L.length;
}

/* 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,注意i是指位置，第1个位置的数组是从0开始 */
Status GetElem(SqList L, int i, ElemType* e)
{
    if (L.length == 0 || i<1 || i>L.length)
        return ERROR;
    *e = L.data[i - 1];

    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(SqList L, ElemType e)
{
    int i;
    if (L.length == 0)
        return 0;
    for (i = 0; i < L.length; i++)
    {
        if (L.data[i] == e)
            break;
    }
    if (i >= L.length)
        return 0;

    return i + 1;
}


/* 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(SqList* L, int i, ElemType e)
{
    int k;
    if (L->length == MAXSIZE)  /* 顺序线性表已经满 */
        return ERROR;
    if (i<1 || i>L->length + 1)/* 当i比第一位置小或者比最后一位置后一位置还要大时 */
        return ERROR;

    if (i <= L->length)        /* 若插入数据位置不在表尾 */
    {
        for (k = L->length - 1; k >= i - 1; k--)  /* 将要插入位置之后的数据元素向后移动一位 */
            L->data[k + 1] = L->data[k];
    }
    L->data[i - 1] = e;          /* 将新元素插入 */
    L->length++;

    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(SqList* L, int i, ElemType* e)
{
    int k;
    if (L->length == 0)               /* 线性表为空 */
        return ERROR;
    if (i<1 || i>L->length)         /* 删除位置不正确 */
        return ERROR;
    *e = L->data[i - 1];
    if (i < L->length)                /* 如果删除不是最后位置 */
    {
        for (k = i; k < L->length; k++)/* 将删除位置后继元素前移 */
            L->data[k - 1] = L->data[k];
    }
    L->length--;
    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(SqList L)
{
    int i;
    for (i = 0; i < L.length; i++)
        visit(L.data[i]);
    printf("\n");
    return OK;
}

/*将所有的在线性表Lb中但不在La中的数据元素插入到La中*/
void unionL(SqList* La, SqList Lb)
{
    int La_len, Lb_len, i;
    ElemType e;                        /*声明与La和Lb相同的数据元素e*/
    La_len = ListLength(*La);            /*求线性表的长度 */
    Lb_len = ListLength(Lb);
    for (i = 1; i <= Lb_len; i++)
    {
        GetElem(Lb, i, &e);              /*取Lb中第i个数据元素赋给e*/
        if (!LocateElem(*La, e))        /*La中不存在和e相同数据元素*/
            ListInsert(La, ++La_len, e); /*插入*/
    }
}

int main()
{

    SqList L;
    SqList Lb;

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

    printf("L.length=%d \n", L.length);
    i = ListEmpty(L);
    printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n", i);

    i = ClearList(&L);
    printf("清空L后：L.length=%d\n", L.length);
    i = ListEmpty(L);
    printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n", i);

    for (j = 1; j <= 10; j++)
        ListInsert(&L, j, j);
    printf("在L的表尾依次插入1～10后：L.data=");
    ListTraverse(L);

    printf("L.length=%d \n", L.length);

    ListInsert(&L, 1, 0);
    printf("在L的表头插入0后：L.data=");
    ListTraverse(L);
    printf("L.length=%d \n", L.length);

    GetElem(L, 5, &e);
    printf("第5个元素的值为：%d\n", e);
    for (j = 3; j <= 4; j++)
    {
        k = LocateElem(L, j);
        if (k)
            printf("第%d个元素的值为%d\n", k, j);
        else
            printf("没有值为%d的元素\n", j);
    }


    k = ListLength(L); /* k为表长 */
    for (j = k + 1; j >= k; j--)
    {
        i = ListDelete(&L, j, &e); /* 删除第j个数据 */
        if (i == ERROR)
            printf("删除第%d个数据失败\n", j);
        else
            printf("删除第%d个的元素值为：%d\n", j, e);
    }
    printf("依次输出L的元素：");
    ListTraverse(L);

    j = 5;
    ListDelete(&L, j, &e); /* 删除第5个数据 */
    printf("删除第%d个的元素值为：%d\n", j, e);

    printf("依次输出L的元素：");
    ListTraverse(L);

    //构造一个有10个数的Lb
    i = InitList(&Lb);
    for (j = 6; j <= 15; j++)
        i = ListInsert(&Lb, 1, j);

    unionL(&L, Lb);

    printf("依次输出合并了Lb的L的元素：");
    ListTraverse(L);

    return 0;
}

链式存储完整代码演示

代码语言：javascript
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#include "stdio.h"    
#include "string.h"
#include "ctype.h"      
#include "stdlib.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 */

/* 初始化链式线性表 */
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：链式线性表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：链式线性表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：链式线性表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：链式线性表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：链式线性表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：链式线性表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：链式线性表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：链式线性表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 */
}

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后：L.data=");
    ListTraverse(L); 

    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));
    i=ListEmpty(L);
    printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n",i);

    i=ClearList(&L);
    printf("清空L后：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    i=ListEmpty(L);
    printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n",i);

    for(j=1;j<=10;j++)
            ListInsert(&L,j,j);
    printf("在L的表尾依次插入1～10后：L.data=");
    ListTraverse(L); 

    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));

    ListInsert(&L,1,0);
    printf("在L的表头插入0后：L.data=");
    ListTraverse(L); 
    printf("ListLength(L)=%d \n",ListLength(L));

    GetElem(L,5,&e);
    printf("第5个元素的值为：%d\n",e);
    for(j=3;j<=4;j++)
    {
            k=LocateElem(L,j);
            if(k)
                    printf("第%d个元素的值为%d\n",k,j);
            else
                    printf("没有值为%d的元素\n",j);
    }
    

    k=ListLength(L); /* k为表长 */
    for(j=k+1;j>=k;j--)
    {
            i=ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第j个数据 */
            if(i==ERROR)
                    printf("删除第%d个数据失败\n",j);
            else
                    printf("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);
    }
    printf("依次输出L的元素：");
    ListTraverse(L); 

    j=5;
    ListDelete(&L,j,&e); /* 删除第5个数据 */
    printf("删除第%d个的元素值为：%d\n",j,e);

    printf("依次输出L的元素：");
    ListTraverse(L); 

    i=ClearList(&L);
    printf("\n清空L后：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    CreateListHead(&L,20);
    printf("整体创建L的元素(头插法)：");
    ListTraverse(L); 
    
    i=ClearList(&L);
    printf("\n删除L后：ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
    CreateListTail(&L,20);
    printf("整体创建L的元素(尾插法)：");
    ListTraverse(L); 


    return 0;
}
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原始发表：2022-08-12，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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