数据结构笔记之线性表的静态链表

静态链表用一维数组表示链表便于在不设指针的高级程序语言中实现链表结构

数组的一个分量表示一个结点，一个结点由两个域组成：

数据域:data，用于存储要处理的数据元素 

游标域:cur，用于代替指针指示结点在数据中的位置 

特殊处理数组的第一个位置与最后一个位置 

最后一个位置的游标指标第一个有数据的结点(相当于链表的头结点) 

第一个位置的游标指标一个未使用的结点

或者通俗点：

在静态链表中，每一个结点包含两部分内容，一部分是data（即有意义的数据），另一部分是cur（存储该元素下一个元素所在数组对应的下标）。

有几个特殊的结点：

首先是下标为0的结点中不包含有意义的数据，它的cur存储的是备用链表（即没有存储的数据的那些结点）第一个结点的下标。如上图2所示，数组第一个元素的cur存放的是7。

其次是数组最后一个元素，数组最后一个元素的cur存放的是静态链表的第一个结点的下标（此处的第一个结点，是指有实质意义的数据的结点）。

最后就是链表的最后一个元素（并不一定是数组的最后一个元素），链表最后一个元素的cur一般存放0，表示它后面的结点为空了

静态链表的优缺点：

优点：在插入和删除操作时，只需要修改游标，不需要移动元素，从而改进了在顺序存储结构中的插入和删除操作需要移动大量元素的特点。

缺点：

1.没有解决连续存储分配带来的表长难以确定的问题。

2.失去了顺序存储结构随机存取的特性。

静态链表的结构：

/* 线性表的静态链表存储结构 */
typedef struct 
{
    ElemType data;
    int cur;  /* 游标(Cursor) ，为0时表示无指向 */
} Component,StaticLinkList[MAXSIZE];

上完整源代码：

#include "string.h"
#include "ctype.h"      

#include "stdio.h"    
#include "stdlib.h"   
#include "io.h"  
#include "math.h"  
#include "time.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 1000 /* 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 char ElemType;        /* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为char */


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

/* 线性表的静态链表存储结构 */
typedef struct 
{
    ElemType data;
    int cur;  /* 游标(Cursor) ，为0时表示无指向 */
} Component,StaticLinkList[MAXSIZE];


/* 将一维数组space中各分量链成一个备用链表，space[0].cur为头指针，"0"表示空指针 */
Status InitList(StaticLinkList space) 
{
	int i;
	for (i=0; i<MAXSIZE-1; i++)  
		space[i].cur = i+1;
	space[MAXSIZE-1].cur = 0; /* 目前静态链表为空，最后一个元素的cur为0 */
	return OK;
}


/* 若备用空间链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0 */
int Malloc_SSL(StaticLinkList space) 
{ 
	int i = space[0].cur;           		/* 当前数组第一个元素的cur存的值 */
	                                		/* 就是要返回的第一个备用空闲的下标 */
	if (space[0]. cur)         
	    space[0]. cur = space[i].cur;       /* 由于要拿出一个分量来使用了， */
	                                        /* 所以我们就得把它的下一个 */
	                                        /* 分量用来做备用 */
	return i;
}


/*  将下标为k的空闲结点回收到备用链表 */
void Free_SSL(StaticLinkList space, int k) 
{  
    space[k].cur = space[0].cur;    /* 把第一个元素的cur值赋给要删除的分量cur */
    space[0].cur = k;               /* 把要删除的分量下标赋值给第一个元素的cur */
}

/* 初始条件：静态链表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
int ListLength(StaticLinkList L)
{
    int j=0;
    int i=L[MAXSIZE-1].cur;
    while(i)
    {
        i=L[i].cur;
        j++;
    }
    return j;
}

/*  在L中第i个元素之前插入新的数据元素e   */
Status ListInsert(StaticLinkList L, int i, ElemType e)   
{  
    int j, k, l;   
    k = MAXSIZE - 1;   /* 注意k首先是最后一个元素的下标 */
    if (i < 1 || i > ListLength(L) + 1)   
        return ERROR;   
    j = Malloc_SSL(L);   /* 获得空闲分量的下标 */
    if (j)   
    {   
		L[j].data = e;   /* 将数据赋值给此分量的data */
		for(l = 1; l <= i - 1; l++)   /* 找到第i个元素之前的位置 */
		   k = L[k].cur;           
		L[j].cur = L[k].cur;    /* 把第i个元素之前的cur赋值给新元素的cur */
		L[k].cur = j;           /* 把新元素的下标赋值给第i个元素之前元素的ur */
		return OK;   
    }   
    return ERROR;   
}

/*  删除在L中第i个数据元素   */
Status ListDelete(StaticLinkList L, int i)   
{ 
    int j, k;   
    if (i < 1 || i > ListLength(L))   
        return ERROR;   
    k = MAXSIZE - 1;   
    for (j = 1; j <= i - 1; j++)   
        k = L[k].cur;   
    j = L[k].cur;   
    L[k].cur = L[j].cur;   
    Free_SSL(L, j);   
    return OK;   
} 

Status ListTraverse(StaticLinkList L)
{
    int j=0;
    int i=L[MAXSIZE-1].cur;
    while(i)
    {
            visit(L[i].data);
            i=L[i].cur;
            j++;
    }
    return j;
    printf("\n");
    return OK;
}


int main()
{
    StaticLinkList L;
    Status i;
    i=InitList(L);
    printf("初始化L后：L.length=%d\n",ListLength(L));

    i=ListInsert(L,1,'F');
    i=ListInsert(L,1,'E');
    i=ListInsert(L,1,'D');
    i=ListInsert(L,1,'B');
    i=ListInsert(L,1,'A');

    printf("\n在L的表头依次插入FEDBA后：\nL.data=");
    ListTraverse(L); 

    i=ListInsert(L,3,'C');
    printf("\n在L的“B”与“D”之间插入“C”后：\nL.data=");
    ListTraverse(L); 

    i=ListDelete(L,1);
    printf("\n在L的删除“A”后：\nL.data=");
    ListTraverse(L); 

    printf("\n");

    return 0;
}