C语言单链表实现19个功能完全详解

#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#include <stdlib.h>
#include "string.h"typedef int elemType ;/************************************************************************/
/*             以下是关于线性表链接存储（单链表）操作的18种算法        *//* 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空 */
/* 2.创建线性表，此函数输入负数终止读取数据*/
/* 3.打印链表，链表的遍历*/
/* 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表 */
/* 5.返回单链表的长度 */
/* 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０ */
/* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行 */
/* 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULL */
/* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０ */
/* 10.向单链表的表头插入一个元素 */
/* 11.向单链表的末尾添加一个元素 */
/* 12.向单链表中第pos个结点位置插入元素为x的结点，若插入成功返回１，否则返回０ */
/* 13.向有序单链表中插入元素x结点，使得插入后仍然有序 */
/* 14.从单链表中删除表头结点，并把该结点的值返回，若删除失败则停止程序运行 */
/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
/* 17.从单链表中删除值为x的第一个结点，若删除成功则返回1,否则返回0 */
/* 18.交换2个元素的位置 */
/* 19.将线性表进行快速排序 *//************************************************************************/
typedef struct Node{    /* 定义单链表结点类型 */elemType element;Node *next;
}Node;/* 1.初始化线性表，即置单链表的表头指针为空 */
void initList(Node **pNode)
{*pNode = NULL;printf("initList函数执行，初始化成功\n");
}/* 2.创建线性表，此函数输入负数终止读取数据*/
Node *creatList(Node *pHead)
{Node *p1;Node *p2;p1=p2=(Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请新节点if(p1 == NULL || p2 ==NULL){printf("内存分配失败\n");exit(0);}memset(p1,0,sizeof(Node));scanf("%d",&p1->element);    //输入新节点p1->next = NULL;         //新节点的指针置为空while(p1->element > 0)        //输入的值大于0则继续，直到输入的值为负{if(pHead == NULL)       //空表，接入表头{pHead = p1;}else               {p2->next = p1;       //非空表，接入表尾}p2 = p1;p1=(Node *)malloc(sizeof(Node));    //再重申请一个节点if(p1 == NULL || p2 ==NULL){printf("内存分配失败\n");exit(0);}memset(p1,0,sizeof(Node));scanf("%d",&p1->element);p1->next = NULL;}printf("creatList函数执行，链表创建成功\n");return pHead;           //返回链表的头指针
}/* 3.打印链表，链表的遍历*/
void printList(Node *pHead)
{if(NULL == pHead)   //链表为空{printf("PrintList函数执行，链表为空\n");}else{while(NULL != pHead){printf("%d ",pHead->element);pHead = pHead->next;}printf("\n");}
}/* 4.清除线性表L中的所有元素，即释放单链表L中所有的结点，使之成为一个空表 */
void clearList(Node *pHead)
{Node *pNext;            //定义一个与pHead相邻节点if(pHead == NULL){printf("clearList函数执行，链表为空\n");return;}while(pHead->next != NULL){pNext = pHead->next;//保存下一结点的指针free(pHead);pHead = pNext;      //表头下移}printf("clearList函数执行，链表已经清除\n");
}/* 5.返回单链表的长度 */
int sizeList(Node *pHead)
{int size = 0;while(pHead != NULL){size++;         //遍历链表size大小比链表的实际长度小1pHead = pHead->next;}printf("sizeList函数执行，链表长度 %d \n",size);return size;    //链表的实际长度
}/* 6.检查单链表是否为空，若为空则返回１，否则返回０ */
int isEmptyList(Node *pHead)
{if(pHead == NULL){printf("isEmptyList函数执行，链表为空\n");return 1;}printf("isEmptyList函数执行，链表非空\n");return 0;
}/* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素，若pos超出范围，则停止程序运行 */
elemType getElement(Node *pHead, int pos)
{int i=0;if(pos < 1){printf("getElement函数执行，pos值非法\n");return 0;}if(pHead == NULL){printf("getElement函数执行，链表为空\n");return 0;//exit(1);}while(pHead !=NULL){++i;if(i == pos){break;}pHead = pHead->next; //移到下一结点}if(i < pos)                  //链表长度不足则退出{printf("getElement函数执行，pos值超出链表长度\n");return 0;}return pHead->element;
}/* 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素，若查找成功则返回该结点data域的存储地址，否则返回NULL */
elemType *getElemAddr(Node *pHead, elemType x)
{if(NULL == pHead){printf("getElemAddr函数执行，链表为空\n");return NULL;}if(x < 0){printf("getElemAddr函数执行，给定值X不合法\n");return NULL;}while((pHead->element != x) && (NULL != pHead->next)) //判断是否到链表末尾，以及是否存在所要找的元素{pHead = pHead->next;}if((pHead->element != x) && (pHead != NULL)){printf("getElemAddr函数执行，在链表中未找到x值\n");return NULL;}if(pHead->element == x){printf("getElemAddr函数执行，元素 %d 的地址为 0x%x\n",x,&(pHead->element));}return &(pHead->element);//返回元素的地址
}/* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值，若修改成功返回１，否则返回０ */
int modifyElem(Node *pNode,int pos,elemType x)
{Node *pHead;pHead = pNode;int i = 0;if(NULL == pHead){printf("modifyElem函数执行，链表为空\n");}if(pos < 1){printf("modifyElem函数执行，pos值非法\n");return 0;}while(pHead !=NULL){++i;if(i == pos){break;}pHead = pHead->next; //移到下一结点}if(i < pos)                  //链表长度不足则退出{printf("modifyElem函数执行，pos值超出链表长度\n");return 0;}pNode = pHead;pNode->element = x;printf("modifyElem函数执行\n");return 1;
}/* 10.向单链表的表头插入一个元素 */
int insertHeadList(Node **pNode,elemType insertElem)
{Node *pInsert;pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node));memset(pInsert,0,sizeof(Node));pInsert->element = insertElem;pInsert->next = *pNode;*pNode = pInsert;printf("insertHeadList函数执行，向表头插入元素成功\n");return 1;
}/* 11.向单链表的末尾添加一个元素 */
int insertLastList(Node **pNode,elemType insertElem)
{Node *pInsert;Node *pHead;Node *pTmp; //定义一个临时链表用来存放第一个节点pHead = *pNode;pTmp = pHead;pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请一个新节点memset(pInsert,0,sizeof(Node));pInsert->element = insertElem;while(pHead->next != NULL){pHead = pHead->next;}pHead->next = pInsert;   //将链表末尾节点的下一结点指向新添加的节点*pNode = pTmp;printf("insertLastList函数执行，向表尾插入元素成功\n");return 1;
}/* 12.向单链表中第pos个结点位置插入元素为x的结点，若插入成功返回１，否则返回０ *//* 13.向有序单链表中插入元素x结点，使得插入后仍然有序 */
/* 14.从单链表中删除表头结点，并把该结点的值返回，若删除失败则停止程序运行 */
/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值，若删除失败则停止程序运行 */
/* 17.从单链表中删除值为x的第一个结点，若删除成功则返回1,否则返回0 */
/* 18.交换2个元素的位置 */
/* 19.将线性表进行快速排序 *//******************************************************************/
int main()
{Node *pList=NULL;int length = 0;elemType posElem;initList(&pList);       //链表初始化printList(pList);       //遍历链表，打印链表pList=creatList(pList); //创建链表printList(pList);sizeList(pList);        //链表的长度printList(pList);isEmptyList(pList);     //判断链表是否为空链表posElem = getElement(pList,3);  //获取第三个元素，如果元素不足3个，则返回0printf("getElement函数执行，位置 3 中的元素为 %d\n",posElem);   printList(pList);getElemAddr(pList,5);   //获得元素5的地址modifyElem(pList,4,1);  //将链表中位置4上的元素修改为1printList(pList);insertHeadList(&pList,5);   //表头插入元素12printList(pList);insertLastList(&pList,10);  //表尾插入元素10printList(pList);clearList(pList);       //清空链表system("pause");}

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