6-6 带头结点的链式表操作集(20 point(s))

本文介绍了一种带头结点的链式表操作集的实现方法,包括创建空链表、查找元素位置、插入元素及删除元素等核心功能,并通过示例展示了其使用方式。

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6-6 带头结点的链式表操作集(20 point(s))

本题要求实现带头结点的链式表操作集。

函数接口定义:

List MakeEmpty(); 
Position Find( List L, ElementType X );
bool Insert( List L, ElementType X, Position P );
bool Delete( List L, Position P );

其中List结构定义如下:

typedef struct LNode *PtrToLNode;
struct LNode {
    ElementType Data;
    PtrToLNode Next;
};
typedef PtrToLNode Position;
typedef PtrToLNode List;

各个操作函数的定义为:

List MakeEmpty():创建并返回一个空的线性表;

Position Find( List L, ElementType X ):返回线性表中X的位置。若找不到则返回ERROR;

bool Insert( List L, ElementType X, Position P ):将X插入在位置P指向的结点之前,返回true。如果参数P指向非法位置,则打印“Wrong Position for Insertion”,返回false;

bool Delete( List L, Position P ):将位置P的元素删除并返回true。若参数P指向非法位置,则打印“Wrong Position for Deletion”并返回false。

裁判测试程序样例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ERROR NULL
typedef enum {false, true} bool;
typedef int ElementType;
typedef struct LNode *PtrToLNode;
struct LNode {
    ElementType Data;
    PtrToLNode Next;
};
typedef PtrToLNode Position;
typedef PtrToLNode List;

List MakeEmpty(); 
Position Find( List L, ElementType X );
bool Insert( List L, ElementType X, Position P );
bool Delete( List L, Position P );

int main()
{
    List L;
    ElementType X;
    Position P;
    int N;
    bool flag;

    L = MakeEmpty();
    scanf("%d", &N);
    while ( N-- ) {
        scanf("%d", &X);
        flag = Insert(L, X, L->Next);
        if ( flag==false ) printf("Wrong Answer\n");
    }
    scanf("%d", &N);
    while ( N-- ) {
        scanf("%d", &X);
        P = Find(L, X);
        if ( P == ERROR )
            printf("Finding Error: %d is not in.\n", X);
        else {
            flag = Delete(L, P);
            printf("%d is found and deleted.\n", X);
            if ( flag==false )
                printf("Wrong Answer.\n");
        }
    }
    flag = Insert(L, X, NULL);
    if ( flag==false ) printf("Wrong Answer\n");
    else
        printf("%d is inserted as the last element.\n", X);
    P = (Position)malloc(sizeof(struct LNode));
    flag = Insert(L, X, P);
    if ( flag==true ) printf("Wrong Answer\n");
    flag = Delete(L, P);
    if ( flag==true ) printf("Wrong Answer\n");
    for ( P=L->Next; P; P = P->Next ) printf("%d ", P->Data);
    return 0;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例:

6
12 2 4 87 10 2
4
2 12 87 5

输出样例:

2 is found and deleted.
12 is found and deleted.
87 is found and deleted.
Finding Error: 5 is not in.
5 is inserted as the last element.
Wrong Position for Insertion
Wrong Position for Deletion
10 4 2 5

code:
具体解释在代码注释中
List MakeEmpty(){
    List L = (List)malloc(sizeof(struct LNode));//malloc创建头节点
    L->Next = NULL;//初始化为NULL
    return L;
}
Position Find( List L, ElementType X ){
    L = L->Next;//先移到有效节点
    while(L!=NULL){
        if(L->Data==X){//找到位置返回
            return L;
        }
        L = L->Next;
    }
    return ERROR;
}
bool Insert( List L, ElementType X, Position P ){
    List q = (List)malloc(sizeof(struct LNode));
    q->Data = X;
    q->Next = P;//创建新节点赋值X,下一个为P位置
    while(L!=NULL){
        if(L->Next==P){//找到位置的前一个
           L->Next = q;//L的下一个指向新节点
           return true;
        }
        L = L->Next;
    }
    printf("Wrong Position for Insertion\n");
    return false;
}
bool Delete( List L, Position P ){
    while(L!=NULL){
        if(L->Next==P){
            L->Next = P->Next;//直接让L的下一个指向删除位置节点下一个
            return true;
        }
        L = L->Next;
    }
    printf("Wrong Position for Deletion\n");
    return false;
}

 
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<limits.h> typedef char VertexType[20]; // 顶点类型为字符串 #define MAX_VERTEX_NUM 20 typedef enum{DG,DN,UDG,UDN}GraphKind; // {有向图,有向网,无向图,无向网} typedef struct { int adjvex; // 该弧所指向的顶点的位置 int info; // 网的权值指针 }ElemType; typedef struct ArcNode { ElemType data; // 除指针以外的部分都属于ElemType struct ArcNode *nextarc; // 指向下一条弧的指针 }ArcNode; // 结点 typedef struct { VertexType data; // 顶点信息 ArcNode *firstarc; // 第一个结点的地址,指向第一条依附该顶点的弧的指针 }VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; // 头结点 typedef struct { AdjList vertices; int vexnum,arcnum; // 图的当前顶点数和弧数 GraphKind kind; // 图的种类标志 }ALGraph; #define LNode ArcNode // 定义单链结点类型是图的结点的类型 #define next nextarc // 定义单链结点的指针域是结点指向下一条弧的指针域 typedef ArcNode *LinkList; // 定义指向单链结点的指针是指向图的结点的指针 int LocateElem(LinkList L,ElemType e,int (*equal)(ElemType,ElemType)); LinkList Point(LinkList L,ElemType e,int(*equal)(ElemType,ElemType),LinkList &p); int ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e);// 在不带头结点的单链线性L中第i个位置之前插入元素e int equal(ElemType a,ElemType b); void visit(VertexType i); void CreateGraphF(ALGraph &G); // 采用邻接存储结构,由文件构造没有相关信息图或网G void Display(ALGraph G); // 输出图的邻接G int LocateVex(ALGraph G,VertexType u); //若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;否则返回-1 int FirstAdjVex(ALGraph G,VertexType v); // 返回v的第一个邻接顶点的序号;否则返回-1 int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w);//v是图G中某个顶点,w是v的邻接顶点,返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点的序号 int main() { ALGraph g; VertexType v1,v2; int k; CreateGraphF(g); // 利用数据文件创建图 Display(g); // 输出图 //printf("请输入顶点的值: "); scanf("%s",v1); //printf("输出图G中顶点%s的所有邻接顶点: ",v1); k=FirstAdjVex(g,v1); while(k!=-1) { strcpy(v2,g.vertices[k].data); visit(v2); k=NextAdjVex(g,v1,v2); } printf("\n"); return 0; } int equal(ElemType a,ElemType b) { if(a.adjvex==b.adjvex) return 1; else return 0; } void visit(VertexType i) { printf("%s ",i); } int LocateElem(LinkList L,ElemType e,int (*equal)(ElemType,ElemType)) { // 初始条件: 不带头结点的单链L已存在,equal()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equal()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; // L是不带头结点的单链 while(p) { i++; if(equal(p->data,e)) // 找到这样的数据元素 return i; p=p->next; } return 0; } LinkList Point(LinkList L,ElemType e,int(*equal)(ElemType,ElemType),LinkList &p) { //查找L中满足条件的结点。如找到,返回指向该结点的指针,p指向该结点的前驱(若该结点是首元结点,则p=NULL)。 int i,j; i=LocateElem(L,e,equal); if(i) // 找到 { if(i==1) // 是首元结点 { p=NULL; return L; } p=L; for(j=2;j<i;j++) p=p->next; return p->next; } return NULL; // 没找到 } int ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) { // 在不带头结点的单链线性L中第i个位置之前插入元素e int j=1; LinkList p=L,s; if(i<1) // i值不合法 return 0; s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); // 生成新结点 s->data=e; // 给s的data域赋值 if(i==1) // 插在头 { s->next=L; L=s; // 改变L } else { // 插在的其余处 while(p&&j<i-1) // 寻找第i-1个结点 { p=p->next; j++; } if(!p) // i大于长+1 return 0; s->next=p->next; p->next=s; } return 1; } void CreateGraphF(ALGraph &G) { /********** Begin **********/ /********** End **********/ } void Display(ALGraph G) { // 输出图的邻接G /********** Begin **********/ /********** End **********/ } int LocateVex(ALGraph G,VertexType u) { // 初始条件:图G存在,u和G中顶点有相同特征 // 操作结果:若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;否则返回-1 /********** Begin **********/ /********** End **********/ } int FirstAdjVex(ALGraph G,VertexType v) { // 初始条件:图G存在,v是G中某个顶点 // 操作结果:返回v的第一个邻接顶点的序号。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1 /********** Begin **********/ /********** End **********/ } int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w) { /********** Begin **********/ /********** End **********/ }补充完整
最新发布
05-09
### 带头结点的单链常用操作及其实现 #### 创建带头结点的单链 创建一个带头结点的单链意味着初始化一个空链,其中只有一个头结点。该头结点并不存储有效数据,仅用于简化边界条件处理。 ```c typedef struct Node { int data; struct Node *next; } Node; Node* createLinkedList() { Node *head = (Node *)malloc(sizeof(Node)); head->next = NULL; // 初始化为空列 return head; } ``` #### 插入新节点到链头部 通过在链头部插入新的节点可以方便地扩展链长度而不必担心特殊情况的发生。 ```c void insertAtHead(Node **head, int value) { Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node)); newNode->data = value; newNode->next = (*head)->next; (*head)->next = newNode; } ``` #### 删除指定位置的节点 删除特定索引处的元素需要遍历至目标前驱节点并调整指针关系以移除选定项。 ```c int deleteAtIndex(Node *head, int index) { if (!head || !head->next) return -1; // 空链或只有头结点 Node *current = head; for(int i=0; current!=NULL && i<index-1; ++i){ current=current->next; } if(!current || !current->next){return -1;} // 越界情况 Node *temp = current->next; current->next = temp->next; free(temp); return 0; } ``` #### 反转链 反转整个链可以通过迭代或者递归来完成;这里展示一种基于迭代的方法来改变各节点之间的连接方向[^4]。 ```c void reverseListIteratively(Node **head) { Node *prev = NULL; Node *curr = (*head)->next; while(curr != NULL){ Node *nextTemp = curr->next; curr->next = prev; prev = curr; curr = nextTemp; } (*head)->next = prev; } ``` #### 使用栈逆置链 另一种方式是利用栈这种后进先出的数据结构特性来进行链逆转[^2]。 ```c #include <stdlib.h> // 定义辅助函数push/pop/isEmpty等... void push(StackType stack[], ElementType item); ElementType pop(StackType stack[]); bool isEmptyStack(StackType stack[]); void reverseUsingStack(Node **head) { StackType s[MAX_SIZE]; initialize(s); // 初始化栈 Node *ptr = (*head)->next; while(ptr != NULL){ push(s, ptr->data); ptr = ptr->next; } ptr = (*head)->next; while(!isEmptyStack(s)){ ptr->data = pop(s); ptr = ptr->next; } } ``` 以上展示了部分常见的带头结点单链的操作及其具体实现代码片段。这些基本功能构成了更复杂应用的基础,在实际编程过程中可以根据需求灵活组合运用。
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