第3章:3.静态链表

本篇文章参考的是《大话数据结构》,感谢作者程杰先生。

一.对于没有指针的语言怎么实现单链表的功能?
有人想出来一个方法,用数组代替指针,来表示单链表。
真是不得不佩服他们的智慧呀!

二:数组描述的链表叫静态链表(另游标实现法):
首先让数组的元素都是由两个数据域组成,data和cur。
也就是说,数组的每一个下标对应一个data和一个cur。数据域data用来存放数据元素;
而游标cur相当于单链表中的next指针,存放该元素的后继在数组中的下标。

结构体表示如下:

/* 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];

三:图表说明
我们对第一个和最后一个元素做特殊处理,不存数据。
我们通常把未使用的数组元素称为备用链表。
而数组的第一个元素,及下标为0的元素cur就存放备用链表的第一个有数值的元素的下标,
相当于单链表中的头结点作用。

在这里插入图片描述

代码:静态链表

/*
 
本篇文章参考的是《大话数据结构》,感谢作者程杰先生。

*/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#include "bigtalk_data_structure.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 */


static 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 */
static 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 */
static 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 */
static 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 */
static 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   */
static 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   */
static 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;   
} 

static 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;
}


//线性表:静态链表
void test_main_3_12()
{
    
    
	
	printf("\n[%s:%d]:[yang] ******************* 我是分割线******************* \n",__FUNCTION__,__LINE__);	

    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;
}

打印:

[main:14]:[yang] ***************************************** 

[test_main_3_12:133]:[yang] ******************* 我是分割线******************* 
初始化L后:L.length=0

在L的表头依次插入FEDBA后:
L.data=A B D E F 
在L的“B”与“D”之间插入“C”后:
L.data=A B C D E F 
在L的删除“A”后:
L.data=B C D E F 

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