数据结构——静态链表

一. 代码实现

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

#define SIZE 5

typedef struct StaticLinkedNode {
	char data;//储存数据。
	int next;//根据next的值来判断下一个节点是哪个。
} *NodePtr;

typedef struct StaticLinkedList {
	NodePtr nodes;//指向StaticLinkedNode结构体的指针。
	int* used;//确认该结构体的状态。
} *ListPtr;

ListPtr initLinkedList() {
	ListPtr tempPtr = (ListPtr)malloc(sizeof(struct StaticLinkedList));

	tempPtr->nodes = (NodePtr)malloc(sizeof(struct StaticLinkedNode) * SIZE);
	tempPtr->used = (int*)malloc(sizeof(int) * SIZE);
	//给tempPtr分配空间。
	
	tempPtr->nodes[0].data = '\0';
	tempPtr->nodes[0].next = -1;

	tempPtr->used[0] = 1;
	for (int i = 1; i < SIZE; i++) {
		tempPtr->used[i] = 0;
	}
	//初始化。
	return tempPtr;
}

void printList(ListPtr paraListPtr) {
	int p = 0;
	//根据next的值来决定遍历。
	while (p != -1) {
		printf("%c", paraListPtr->nodes[p].data);
		p = paraListPtr->nodes[p].next;
	}
	printf("\n");
}
//进行输出

void insertElement(ListPtr paraListPtr, char paraChar, int paraPosition) {
	int p, q, i;
	p = 0;
	for (i = 0; i < paraPosition; i++) {
		//遍历到插入位置
		p = paraListPtr->nodes[p].next;
		if (p == -1) {
			printf("The Position %d is beyond the scope of the list.\n", paraPosition);
			return;
		}
		//判断插入的位置是否超过链表范围。
	}
	for (i = 1; i < SIZE; i++) {
		if (paraListPtr->used[i] == 0) {  //找出可用节点。
			printf("Space at %d allocated.\n", i);
			paraListPtr->used[i] = 1;//使用了该节点。
			q = i;
			break;
		}
	}
	if (i == SIZE) {
		printf("No space.\n");
		return;
	}
	//判断是否有位置。
	paraListPtr->nodes[q].data = paraChar;

	printf("linking\n");
	paraListPtr->nodes[q].next = paraListPtr->nodes[p].next;
	paraListPtr->nodes[p].next = q;
}

void deleteElement(ListPtr paraListPtr, char paraChar) {
	int p, q;
	p = 0;
	while ((paraListPtr->nodes[p].next != -1) && (paraListPtr->nodes[paraListPtr->nodes[p].next].data != paraChar)) {
		p = paraListPtr->nodes[p].next;
	}

	if (paraListPtr->nodes[p].next == -1) {
		printf("Cannot delete %c\n", paraChar);
		return;
	}

	q = paraListPtr->nodes[p].next;
	paraListPtr->nodes[p].next = paraListPtr->nodes[paraListPtr->nodes[p].next].next;

	paraListPtr->used[q] = 0;
}
void appendInsertDeleteTest() {
	ListPtr tempList = initLinkedList();
	printList(tempList);

	insertElement(tempList, 'H', 0);
	insertElement(tempList, 'e', 1);
	insertElement(tempList, 'l', 2);
	insertElement(tempList, 'l', 3);
	insertElement(tempList, 'o', 4);
	printList(tempList);

	printf("Deleting 'e'.\n");
	deleteElement(tempList, 'e');
	printf("Deleting 'a'.\n");
	deleteElement(tempList, 'a');
	printf("Deleting 'o'.\n");
	deleteElement(tempList, 'o');
	printList(tempList);

	insertElement(tempList, 'x', 1);
	printList(tempList);
}

int main() {
	appendInsertDeleteTest();
	return 0;
}

二.  运行结果

三.  实现方法

静态链表是用一个大的空间存储一个链表的方法，这些数据在逻辑上是连续的，虽然在物理内存中也是连续存储，但是这些数据在物理内存中存储的逻辑与数据之间的逻辑不同。也就是说将一个链表压缩至一个整空间，每个节点紧凑排列，本质上还是一个链表。

要注意的是静态链表中的节点是按照数组来存储的，next是存储的数组的下标，而一个节点对应的used是来表明这个节点是否可以使用。

这种存储方式不能用来存储大量的数据，但对于少量数据来说内存利用率高，可以很快的找到数据，插入删除的速度很快，但是查找的效率低。