C语言：对单链表的基本操作

题目：

        链表是数据结构中一种最基本的数据结构，它是用链式存储结构实现的线性表。它较顺序表而言在插入和删除时不必移动其后的元素。现在给你一些整数，然后会频繁地插入和删除其中的某些元素，会在其中某些时候让你查找某个元素或者输出当前链表中所有的元素。

输入

        输入数据只有一组，第一行有n+1个整数，第一个整数是这行余下的整数数目n，后面是n个整数。这一行整数是用来初始化列表的，并且输入的顺序与列表中的顺序相反，也就是说如果列表中是1、2、3那么输入的顺序是3、2、1。

        第二行有一个整数m，代表下面还有m行。每行有一个字符串，字符串是“get”，“insert”，“delete”，“show”中的一种。如果是“get”或者“delete”，则其后跟着一个整数a，代表获得或者删除第a个元素；如果是“insert”，则其后跟着两个整数a和e，代表在第a个位置前面插入e；“show”之后没有整数。

输出

        如果获取成功，则输出该元素；如果删除成功则输出“delete OK”；如果获取失败或者删除失败，则输出“get fail”以及“delete fail”。如果插入成功则输出“insert OK”，否则输出“insert fail”。如果是“show”则输出列表中的所有元素，如果列表是空的，则输出“Link list is empty”。注：所有的双引号均不输出。

分析：

1.  链表的定义：

        线性表的链式存储结构，通过指针将非连续空间区域内的数据元素链接在一起。与数组相比灵活性更高，链表的设计使得各个节点可以分散存储在内存各处，它们的内存地址无须连续。

        使用结构体定义，至少包含两个字段：(1)数据; (2)指向下一个节点的指针。

2.  链表的基本操作：

        (1) 建立链表；

        (2) 链表插入；

        (3) 链表删除；

        (4) 链表查询。

代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdbool.h>
#define Max 20

typedef int ElemType;

typedef struct Lnode{
	ElemType data;
	struct Lnode *next;
}LNode,*LinkList;

//从链表中获取第i个位置的数据并存储到e中
bool getElem_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){
	LinkList p;
	p=L->next;
	int j=1;
	while(p&&j<i){
		p=p->next;
		++j;
	}
	if(!p||j>i)
	{
		return false;
	}
	e=p->data;
	return true;
}

//在带头结点的链表L中第i个元素之前插入元素e
bool ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){
	LinkList p,s;
	p=L;
	int j=0;
	while(p&&j<i-1){
		p=p->next;
		++j;
	}
	if(!p||j>i-1)
	{
		return false;
	}
	s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
	s->data=e;
	s->next=p->next;
	p->next=s;
	return true;
}

//在带头结点的链表L中,删除第i个元素并由元素e返回该元素
bool ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){
	LinkList p,q;
	p=L;
	int j=0;
	while(p->next&&j<i-1){
		p=p->next;
		++j;
	}
	if(!(p->next)||j>i-1)
	{
		return false;
	}
	q=p->next;
	p->next=q->next;
	e=q->data;
	free(q);
	return true;
}

//逆位序输入n个元素的值，建立带表头节点的单链线性表L
void CreateList_L(LinkList &L,int n){
	LinkList p;
	int i;
	L=(LinkList) malloc(sizeof(LNode));
	L->next=NULL;
	for(i=n;i>0;--i){
		p=(LinkList) malloc(sizeof(LNode));
		scanf("%d",&p->data);
		p->next=L->next;
		L->next=p;
	}
}

//链表输出
void printList_L(LinkList &L){
	LinkList p=L->next;
	if(!p)
		printf("Link list is empty");
	while(p){
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}

int main(){
	int n;
	char op[Max];
	int temp,temp1;
	scanf("%d",&n);

	LinkList L=NULL;
	CreateList_L(L,n);
	int m;
	scanf("%d",&m);
	for(int i=0;i<m;i++){
		scanf("%s",op);
		if(strcmp(op,"delete")==0)
		{
				scanf("%d",&temp);
				int e=-1;
				if(ListDelete_L(L,temp,e)&&e!=-1)
					printf("delete OK\n");
				else
					printf("delete fail\n");
		}
		else if(strcmp(op,"insert")==0)
		{
				scanf("%d%d",&temp,&temp1);
				if(ListInsert_L(L,temp,temp1))
					printf("insert  OK\n");
				else
					printf("insert  fail\n");
		}
		else if(strcmp(op,"get")==0)
		{
				scanf("%d",&temp);
				if(getElem_L(L,temp,temp1))
	
					printf("%d\n",temp1);
				else
					printf("get  fail\n");
		}
		else if(strcmp(op,"show")==0)
		{
				printList_L(L);
		}
	}
	return 0;
}

测试：

样例输入

3 3 2 1
21
show
delete 1
show
delete 2
show
delete 1
show
delete 2
insert 2 5
show
insert 1 5
show
insert 1 7
show
insert 2 5
show
insert 3 6
show
insert 1 8
show
get 2

样例输出

1 2 3
delete OK
2 3
delete OK
2
delete OK
Link list is empty
delete fail
insert fail
Link list is empty
insert OK
5
insert OK
7 5
insert OK
7 5 5
insert OK
7 5 6 5
insert OK
8 7 5 6 5
7