数据结构-静态链表（初始化，增，删，改查）及C语言实现

1.静态链表的初始化操作

//静态链表中结点的构成,静态链表的存储实现使用的是结构体数组
//静态链表中每个结点既有自己的数据域又有存储下一个节点的位置（游标
//使用静态链表存储（1，2，3，4，5）,创建数组a[7]
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define maxSize 7

typedef struct {
	int data;//数据域
	int cur;//游标
}component;

//******************************************
//***********将结构体数组中所有分量链接到备用链表中，使用 reserveArr 函数实现********************
void reserveArr(component *array);
void reserveArr(component *array) {
	for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
		array[i].cur = i + 1;//将每个数组分量链接到一起
	}
	array[maxSize - 1].cur = 0;//最后一个结点的游标值是0
}
//提取分配空间,
int mallocArr(component *array);
int mallocArr(component *array) {
	//若备用链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0
	int i = array[0].cur;
	if (array[0].cur) {
		array[0].cur = array[i].cur;
	}
	return i;

}
//释放分配空间
void freeArr(component *array, int k);
void freeArr(component *array, int k) {
	array[k].cur = array[0].cur;
	array[0].cur = k;
}

//******************************************
//***********初始化静态链表，使用initArr函数********************
int initArray(component *array);
int initArray(component *array) {
	reserveArr(array);
	int body = mallocArr(array);
	//声明一个变量，把他当作指针，指向链表的最后一个节点，因为链表为空，所以和头结点重合
	int tempBody = body;
	for (int i = 1; i < 5; i++) {
		int j = mallocArr(array);//从备用链表中拿出空闲的分量
		array[tempBody].cur = j;//将申请的空线分量链接在链表的最后一个结点后面
		array[j].data = 'a' + i - 1;//给新申请的分量的数据域初始化
		tempBody = j;//将指向链表最后一个结点的指针后移

	}
	array[tempBody].cur = 0;//新链表最后一个结点的指针设置为0
	return body;
}
//******************************************
//***********输出函数************************
void displayArr(component *array, int body);
void displayArr(component *array, int body) {
	int tempBody = body;//tempBody准备做遍历使用
	while (array[tempBody].cur) {
		printf("%c,%d", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
		tempBody = array[tempBody].cur;
	}
	printf("%c,%d\n", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
}

int main() {
	//初始化操作
	component array[maxSize];
	int body = initArray(array);
	printf("静态链表为:\n");
	displayArr(array, body);

}

运行结果：

2.静态链表的添加

//静态链表中结点的构成,静态链表的存储实现使用的是结构体数组
//静态链表中每个结点既有自己的数据域又有存储下一个节点的位置（游标
//使用静态链表存储（1，2，3，4，5）,创建数组a[7]
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define maxSize 7

typedef struct {
	int data;//数据域
	int cur;//游标
}component;

//******************************************
//***********将结构体数组中所有分量链接到备用链表中，使用 reserveArr 函数实现********************
void reserveArr(component *array);
void reserveArr(component *array) {
	for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
		array[i].cur = i + 1;//将每个数组分量链接到一起
	}
	array[maxSize - 1].cur = 0;//最后一个结点的游标值是0
}
//提取分配空间,
int mallocArr(component *array);
int mallocArr(component *array) {
	//若备用链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0
	int i = array[0].cur;
	if (array[0].cur) {
		array[0].cur = array[i].cur;
	}
	return i;

}
//释放分配空间
void freeArr(component *array, int k);
void freeArr(component *array, int k) {
	array[k].cur = array[0].cur;
	array[0].cur = k;
}

//******************************************
//***********初始化静态链表，使用initArr函数********************
int initArray(component *array);
int initArray(component *array) {
	reserveArr(array);
	int body = mallocArr(array);
	//声明一个变量，把他当作指针，指向链表的最后一个节点，因为链表为空，所以和头结点重合
	int tempBody = body;
	for (int i = 1; i < 5; i++) {
		int j = mallocArr(array);//从备用链表中拿出空闲的分量
		array[tempBody].cur = j;//将申请的空线分量链接在链表的最后一个结点后面
		array[j].data = 'a' + i - 1;//给新申请的分量的数据域初始化
		tempBody = j;//将指向链表最后一个结点的指针后移

	}
	array[tempBody].cur = 0;//新链表最后一个结点的指针设置为0
	return body;
}
//******************************************
//***********插入函数************************
void insertArr(component *array, int body, int  add, char a);
//body表示链表的头结点在数组中的位置，add表示插入元素的位置，a表示要插入的数据
void insertArr(component *array, int body, int  add, char a) {
	int  tempBody = body;
	for (int i = 1; i < add; i++) {
		tempBody = array[tempBody].cur;

	}
	int  insert = mallocArr(array);
	array[insert].cur = array[tempBody].cur;
	array[insert].data = a;
	array[tempBody].cur = insert;
}


//******************************************
//***********输出函数************************
void displayArr(component *array, int body);
void displayArr(component *array, int body) {
	int tempBody = body;//tempBody准备做遍历使用
	while (array[tempBody].cur) {
		printf("%c,%d", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
		tempBody = array[tempBody].cur;
	}
	printf("%c,%d\n", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
}

int main() {
	//初始化操作
	component array[maxSize];
	int body = initArray(array);
	printf("静态链表为:\n");
	displayArr(array, body);
	//插入操作
	printf("在第三的位置插入结点'e';\n");
	insertArr(array,body, 3, 'e');
	displayArr(array, body);

	return 0;

}

运行：

3.链表的删除

//静态链表中结点的构成,静态链表的存储实现使用的是结构体数组
//静态链表中每个结点既有自己的数据域又有存储下一个节点的位置（游标
//使用静态链表存储（1，2，3，4，5）,创建数组a[7]
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define maxSize 7

typedef struct {
	int data;//数据域
	int cur;//游标
}component;

//******************************************
//***********将结构体数组中所有分量链接到备用链表中，使用 reserveArr 函数实现********************
void reserveArr(component *array);
void reserveArr(component *array) {
	for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
		array[i].cur = i + 1;//将每个数组分量链接到一起
	}
	array[maxSize - 1].cur = 0;//最后一个结点的游标值是0
}
//提取分配空间,
int mallocArr(component *array);
int mallocArr(component *array) {
	//若备用链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0
	int i = array[0].cur;
	if (array[0].cur) {
		array[0].cur = array[i].cur;
	}
	return i;

}
//释放分配空间
void freeArr(component *array, int k);
void freeArr(component *array, int k) {
	array[k].cur = array[0].cur;
	array[0].cur = k;
}

//******************************************
//***********初始化静态链表，使用initArr函数********************
int initArray(component *array);
int initArray(component *array) {
	reserveArr(array);
	int body = mallocArr(array);
	//声明一个变量，把他当作指针，指向链表的最后一个节点，因为链表为空，所以和头结点重合
	int tempBody = body;
	for (int i = 1; i < 5; i++) {
		int j = mallocArr(array);//从备用链表中拿出空闲的分量
		array[tempBody].cur = j;//将申请的空线分量链接在链表的最后一个结点后面
		array[j].data = 'a' + i - 1;//给新申请的分量的数据域初始化
		tempBody = j;//将指向链表最后一个结点的指针后移

	}
	array[tempBody].cur = 0;//新链表最后一个结点的指针设置为0
	return body;
}
//******************************************
//***********插入函数************************
void insertArr(component *array, int body, int  add, char a);
//body表示链表的头结点在数组中的位置，add表示插入元素的位置，a表示要插入的数据
void insertArr(component *array, int body, int  add, char a) {
	int  tempBody = body;
	for (int i = 1; i < add; i++) {
		tempBody = array[tempBody].cur;

	}
	int  insert = mallocArr(array);
	array[insert].cur = array[tempBody].cur;
	array[insert].data = a;
	array[tempBody].cur = insert;
}

//******************************************
//***********删除函数************************
void deletArr(component *array, int body, char a);
void deletArr(component *array, int body, char a) {
	int tempBody = body;
	while (array[tempBody].data!=a)
	{
		tempBody = array[tempBody].cur;//找到被删结点的位置
		//当tempBody=0时，表示链表遍历结束
		if (tempBody == 0) {
			printf("链表中没有此数据");
			return;
		}
	}
	//运行到此证明有此结点，做删除操作
	int del = tempBody;
	tempBody = body;
	while (array[tempBody].cur!=del)
	{
		tempBody = array[tempBody].cur;
	}
	array[tempBody].cur = array[del].cur;
	freeArr(array, del);

}


//******************************************
//***********输出函数************************
void displayArr(component *array, int body);
void displayArr(component *array, int body) {
	int tempBody = body;//tempBody准备做遍历使用
	while (array[tempBody].cur) {
		printf("%c,%d", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
		tempBody = array[tempBody].cur;
	}
	printf("%c,%d\n", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
}

int main() {
	//初始化操作
	component array[maxSize];
	int body = initArray(array);
	printf("静态链表为:\n");
	displayArr(array, body);
	//插入操作
	printf("在第三的位置插入结点'e';\n");
	insertArr(array,body, 3, 'e');
	displayArr(array, body);
	//删除操作
	printf("删除数据域为‘a’的结点:\n");
	deletArr(array, body, 'a');
	displayArr(array, body);
	return 0;

}

运行结果：

4.链表的查找和更改

//静态链表中结点的构成,静态链表的存储实现使用的是结构体数组
//静态链表中每个结点既有自己的数据域又有存储下一个节点的位置（游标
//使用静态链表存储（1，2，3，4，5）,创建数组a[7]
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define maxSize 7

typedef struct {
	int data;//数据域
	int cur;//游标
}component;

//******************************************
//***********将结构体数组中所有分量链接到备用链表中，使用 reserveArr 函数实现********************
void reserveArr(component *array);
void reserveArr(component *array) {
	for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
		array[i].cur = i + 1;//将每个数组分量链接到一起
	}
	array[maxSize - 1].cur = 0;//最后一个结点的游标值是0
}
//提取分配空间,
int mallocArr(component *array);
int mallocArr(component *array) {
	//若备用链表非空，则返回分配的结点下标，否则返回0
	int i = array[0].cur;
	if (array[0].cur) {
		array[0].cur = array[i].cur;
	}
	return i;

}
//释放分配空间
void freeArr(component *array, int k);
void freeArr(component *array, int k) {
	array[k].cur = array[0].cur;
	array[0].cur = k;
}

//******************************************
//***********初始化静态链表，使用initArr函数********************
int initArray(component *array);
int initArray(component *array) {
	reserveArr(array);
	int body = mallocArr(array);
	//声明一个变量，把他当作指针，指向链表的最后一个节点，因为链表为空，所以和头结点重合
	int tempBody = body;
	for (int i = 1; i < 5; i++) {
		int j = mallocArr(array);//从备用链表中拿出空闲的分量
		array[tempBody].cur = j;//将申请的空线分量链接在链表的最后一个结点后面
		array[j].data = 'a' + i - 1;//给新申请的分量的数据域初始化
		tempBody = j;//将指向链表最后一个结点的指针后移

	}
	array[tempBody].cur = 0;//新链表最后一个结点的指针设置为0
	return body;
}
//******************************************
//***********插入函数************************
void insertArr(component *array, int body, int  add, char a);
//body表示链表的头结点在数组中的位置，add表示插入元素的位置，a表示要插入的数据
void insertArr(component *array, int body, int  add, char a) {
	int  tempBody = body;
	for (int i = 1; i < add; i++) {
		tempBody = array[tempBody].cur;

	}
	int  insert = mallocArr(array);
	array[insert].cur = array[tempBody].cur;
	array[insert].data = a;
	array[tempBody].cur = insert;
}

//******************************************
//***********删除函数************************
void deletArr(component *array, int body, char a);
void deletArr(component *array, int body, char a) {
	int tempBody = body;
	while (array[tempBody].data!=a)
	{
		tempBody = array[tempBody].cur;//找到被删结点的位置
		//当tempBody=0时，表示链表遍历结束
		if (tempBody == 0) {
			printf("链表中没有此数据");
			return;
		}
	}
	//运行到此证明有此结点，做删除操作
	int del = tempBody;
	tempBody = body;
	while (array[tempBody].cur!=del)
	{
		tempBody = array[tempBody].cur;
	}
	array[tempBody].cur = array[del].cur;
	freeArr(array, del);

}
//**********************************************************
//**********************查找操作*****************************
int selectElem(component * array, int body, char elem);
int selectElem(component * array, int body, char elem) {
	int tempBody = body;
	//当游标值为0时，表示链表结束
	while (array[tempBody].cur != 0) {
		if (array[tempBody].data == elem) {
			return tempBody;
		}
		tempBody = array[tempBody].cur;
	}
	return -1;//返回-1，表示在链表中没有找到该元素
}

//**********************************************************
//**********************查更改操作**************************
void amendElem(component * array, int body, char oldElem, char newElem);
void amendElem(component * array, int body, char oldElem, char newElem) {
	int add = selectElem(array, body, oldElem);
	if (add == -1) {
		printf("无更改元素");
		return;
	}
	array[add].data = newElem;
}

//******************************************
//***********输出函数************************
void displayArr(component *array, int body);
void displayArr(component *array, int body) {
	int tempBody = body;//tempBody准备做遍历使用
	while (array[tempBody].cur) {
		printf("%c,%d", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
		tempBody = array[tempBody].cur;
	}
	printf("%c,%d\n", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
}

int main() {
	//初始化操作
	component array[maxSize];
	int body = initArray(array);
	printf("静态链表为:\n");
	displayArr(array, body);
	//插入操作
	printf("在第三的位置插入结点'e';\n");
	insertArr(array,body, 3, 'e');
	displayArr(array, body);
	//删除操作
	printf("删除数据域为‘a’的结点:\n");
	deletArr(array, body, 'a');
	displayArr(array, body);
	//查找操作
	printf("查找数据域为‘e’的结点的位置:\n");
	int selectAdd = selectElem(array, body, 'e');
	printf("%d\n", selectAdd);
	//更改操作
	printf("将结点数据域为‘e’改为‘h’:\n");
	amendElem(array, body, 'e', 'h');
	displayArr(array, body);
	return 0;

}

结果：