静态链表基本操作 C语言说明

发布时间：2022-07-07 09:46 所属栏目：51 来源：互联网

导读：上节，我们初步创建了一个静态链表，本节学习有关静态链表的一些基本操作，包括对表中数据元素的添加、删除、查找和更改。本节是建立在已能成功创建静态链表的基础上，因此我们继续使用上节中已建立好的静态链表学习本节内容，建立好的静态链表如图 1 所示

　　上节，我们初步创建了一个静态链表，本节学习有关静态链表的一些基本操作，包括对表中数据元素的添加、删除、查找和更改。

　　本节是建立在已能成功创建静态链表的基础上，因此我们继续使用上节中已建立好的静态链表学习本节内容，建立好的静态链表如图 1 所示：

　　建立好的静态链表
　　图 1 建立好的静态链表
　　静态链表添加元素
　　例如，在图 1 的基础，将元素 4 添加到静态链表中的第 3 个位置上，实现过程如下：
　　从备用链表中摘除一个节点，用于存储元素 4；
　　找到表中第 2 个节点（添加位置的前一个节点，这里是数据元素 2），将元素 2 的游标赋值给新元素 4；
　　将元素 4 所在数组中的下标赋值给元素 2 的游标；

　　经过以上几步操作，数据元素 4 就成功地添加到了静态链表中，

　　由此，我们通过尝试编写 C 语言程序实现以上操作。读者可参考一下程序：
　　//向链表中插入数据，body表示链表的头结点在数组中的位置，add表示插入元素的位置，a表示要插入的数据
　　void insertArr(component * array,int body,int add,char a){
　　    int tempBody=body;//tempBody做遍历结构体数组使用
　　    //找到要插入位置的上一个结点在数组中的位置
　　    for (int i=1; i<add; i++) {
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　    }
　　    int insert=mallocArr(array);//申请空间，准备插入
　　    array[insert].data=a;
　　    array[insert].cur=array[tempBody].cur;//新插入结点的游标等于其直接前驱结点的游标
　　    array[tempBody].cur=insert;//直接前驱结点的游标等于新插入结点所在数组中的下标
　　}
　　静态链表删除元素
　　静态链表中删除指定元素，只需实现以下 2 步操作：
　　将存有目标元素的节点从数据链表中摘除；
　　将摘除节点添加到备用链表，以便下次再用；
　　提示：若问题中涉及大量删除元素的操作，建议读者在建立静态链表之初创建一个带有头节点的静态链表，方便实现删除链表中第一个数据元素的操作。

　　实现该操作的 C 语言代码为：
　　//备用链表回收空间的函数，其中array为存储数据的数组，k表示未使用节点所在数组的下标
　　void freeArr(component * array,int k){
　　    array[k].cur=array[0].cur;
　　    array[0].cur=k;
　　}
　　//删除结点函数，a 表示被删除结点中数据域存放的数据
　　void deletArr(component * array,int body,char a){
　　    int tempBody=body;
　　    //找到被删除结点的位置
　　    while (array[tempBody].data!=a) {
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　        //当tempBody为0时，表示链表遍历结束，说明链表中没有存储该数据的结点
　　        if (tempBody==0) {
　　            printf("链表中没有此数据");
　　            return;
　　        }
　　    }
　　    //运行到此，证明有该结点
　　    int del=tempBody;
　　    tempBody=body;
　　    //找到该结点的上一个结点，做删除操作
　　    while (array[tempBody].cur!=del) {
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　    }
　　    //将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
　　    array[tempBody].cur=array[del].cur;
　　    //回收被摘除节点的空间
　　    freeArr(array, del);
　　}
　　静态链表查找元素
　　静态链表查找指定元素，由于我们只知道静态链表第一个元素所在数组中的位置，因此只能通过逐个遍历静态链表的方式，查找存有指定数据元素的节点。

　　静态链表查找指定数据元素的 C 语言实现代码如下：
　　//在以body作为头结点的链表中查找数据域为elem的结点在数组中的位置
　　int selectElem(component * array,int body,char elem){
　　    int tempBody=body;
　　    //当游标值为0时，表示链表结束
　　    while (array[tempBody].cur!=0) {
　　        if (array[tempBody].data==elem) {
　　            return tempBody;
　　        }
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　    }
　　    return -1;//返回-1，表示在链表中没有找到该元素
　　}
　　静态链表中更改数据
　　更改静态链表中的数据，只需找到目标元素所在的节点，直接更改节点中的数据域即可。

　　实现此操作的 C 语言代码如下：
　　//在以body作为头结点的链表中将数据域为oldElem的结点，数据域改为newElem
　　void amendElem(component * array,int body,char oldElem,char newElem){
　　    int add=selectElem(array, body, oldElem);
　　    if (add==-1) {
　　        printf("无更改元素");
　　        return;
　　    }
　　    array[add].data=newElem;
　　}
　　总结
　　这里给出以上对静态链表做 "增删查改" 操作的完整实现代码：
　　#include <stdio.h>
　　#define maxSize 7
　　typedef struct {
　　    char data;
　　    int cur;
　　}component;
　　//将结构体数组中所有分量链接到备用链表中
　　void reserveArr(component *array);
　　//初始化静态链表
　　int initArr(component *array);
　　//向链表中插入数据，body表示链表的头结点在数组中的位置，add表示插入元素的位置，a表示要插入的数据
　　void insertArr(component * array,int body,int add,char a);
　　//删除链表中含有字符a的结点
　　void deletArr(component * array,int body,char a);
　　//查找存储有字符elem的结点在数组的位置
　　int selectElem(component * array,int body,char elem);
　　//将链表中的字符oldElem改为newElem
　　void amendElem(component * array,int body,char oldElem,char newElem);
　　//输出函数
　　void displayArr(component * array,int body);
　　//从备用链表中摘除空闲节点的实现函数
　　int mallocArr(component * array);
　　//将摘除下来的节点链接到备用链表上
　　void freeArr(component * array,int k);
　　int main() {
　　    component array[maxSize];
　　    int body=initArr(array);
　　    printf("静态链表为：\n");
　　    displayArr(array, body);
　　
　　    printf("在第3的位置上插入结点‘e’:\n");
　　    insertArr(array, body, 3,'e');
　　    displayArr(array, body);
　　
　　    printf("删除数据域为‘a’的结点:\n");
　　    deletArr(array, body, 'a');
　　    displayArr(array, body);
　　
　　    printf("查找数据域为‘e’的结点的位置:\n");
　　    int selectAdd=selectElem(array,body ,'e');
　　    printf("%d\n",selectAdd);
　　    printf("将结点数据域为‘e’改为‘h’:\n");
　　    amendElem(array, body, 'e', 'h');
　　    displayArr(array, body);
　　    return 0;
　　}
　　//创建备用链表
　　void reserveArr(component *array){
　　    for (int i=0; i<maxSize; i++) {
　　        array[i].cur=i+1;//将每个数组分量链接到一起
　　        array[i].data=' ';
　　    }
　　    array[maxSize-1].cur=0;//链表最后一个结点的游标值为0
　　}
　　//初始化静态链表
　　int initArr(component *array){
　　    reserveArr(array);
　　    int body=mallocArr(array);
　　    //声明一个变量，把它当指针使，指向链表的最后的一个结点，因为链表为空，所以和头结点重合
　　    int tempBody=body;
　　    for (int i=1; i<5; i++) {
　　        int j=mallocArr(array);//从备用链表中拿出空闲的分量
　　        array[tempBody].cur=j;//将申请的空线分量链接在链表的最后一个结点后面
　　        array[j].data='a'+i-1;//给新申请的分量的数据域初始化
　　        tempBody=j;//将指向链表最后一个结点的指针后移
　　    }
　　    array[tempBody].cur=0;//新的链表最后一个结点的指针设置为0
　　    return body;
　　}
　　void insertArr(component * array,int body,int add,char a){
　　    int tempBody=body;
　　    for (int i=1; i<add; i++) {
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　    }
　　    int insert=mallocArr(array);
　　    array[insert].cur=array[tempBody].cur;
　　    array[insert].data=a;
　　    array[tempBody].cur=insert;
　　
　　}
　　void deletArr(component * array,int body,char a){
　　    int tempBody=body;
　　    //找到被删除结点的位置
　　    while (array[tempBody].data!=a) {
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　        //当tempBody为0时，表示链表遍历结束，说明链表中没有存储该数据的结点
　　        if (tempBody==0) {
　　            printf("链表中没有此数据");
　　            return;
　　        }
　　    }
　　    //运行到此，证明有该结点
　　    int del=tempBody;
　　    tempBody=body;
　　    //找到该结点的上一个结点，做删除操作
　　    while (array[tempBody].cur!=del) {
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　    }
　　    //将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
　　    array[tempBody].cur=array[del].cur;
　　
　　    freeArr(array, del);
　　}
　　int selectElem(component * array,int body,char elem){
　　    int tempBody=body;
　　    //当游标值为0时，表示链表结束
　　    while (array[tempBody].cur!=0) {
　　        if (array[tempBody].data==elem) {
　　            return tempBody;
　　        }
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　    }
　　    return -1;//返回-1，表示在链表中没有找到该元素
　　}
　　void amendElem(component * array,int body,char oldElem,char newElem){
　　    int add=selectElem(array, body, oldElem);
　　    if (add==-1) {
　　        printf("无更改元素");
　　        return;
　　    }
　　    array[add].data=newElem;
　　}
　　void displayArr(component * array,int body){
　　    int tempBody=body;//tempBody准备做遍历使用
　　    while (array[tempBody].cur) {
　　        printf("%c,%d ",array[tempBody].data,array[tempBody].cur);
　　        tempBody=array[tempBody].cur;
　　    }
　　    printf("%c,%d\n",array[tempBody].data,array[tempBody].cur);
　　}
　　//提取分配空间
　　int mallocArr(component * array){
　　    //若备用链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0（当分配最后一个结点时，该结点的游标值为0）
　　    int i=array[0].cur;
　　    if (array[0].cur) {
　　        array[0].cur=array[i].cur;
　　    }
　　    return i;
　　}
　　//将摘除下来的节点链接到备用链表上
　　void freeArr(component * array,int k){
　　    array[k].cur=array[0].cur;
　　    array[0].cur=k;
　　}
　　程序运行结果为：
　　静态链表为：
　　,2 a,3 b,4 c,5 d,0
　　在第3的位置上插入结点‘e’:
　　,2 a,3 b,6 e,4 c,5 d,0
　　删除数据域为‘a’的结点:
　　,3 b,6 e,4 c,5 d,0
　　查找数据域为‘e’的结点的位置:
　　6
　　将结点数据域为‘e’改为‘h’:
　　,3 b,6 h,4 c,5 d,0

（编辑：ASP站长网）