单链表基本操作代码实现【数据结构笔记】

本程序实现的单链表是带头结点的单链表，头结点相当于一个全局变量。
本程序利用了C++的模板功能。

1、指定位序插入
2、清空线性表
3、查询元素
4、指定位序删除
5、遍历
6、指定位序元素获取
7、线性表长度获取

LinkList.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef int Status;//模板
template<typename DataType>
struct LinkNode
{DataType data;struct LinkNode* next;
};//线性表的头结点定义，不同于一般的数据节点，相当于是一个全局变量
template<typename DataType>
struct LinkList
{LinkNode<DataType>* head;    //L是头结点，head是头指针？int length;
};//线性表的初始化操作
template<typename DataType>
void InitList(LinkList<DataType> &L)
{L.length = 0;L.head = NULL;
}//线性表指定位序插入
template<typename DataType>
Status ListInsert(LinkList<DataType> &L,int i,DataType e)
{//合法性检验if (i > L.length + 1 || i < 0)return FALSE;//申请一个结点，并进行初始化设置LinkNode<DataType>* p = new LinkNode<DataType>;//内存分配失败if (!p) return FALSE;//初始化新结点p->next = NULL;p->data = e;if (i == 1) //1位置进行特殊处理，即插入头结点之后{p->next = L.head;       //p指向首结点L.head = p;}else{//先找到第i-1个结点，然后再该位置插入LinkNode<DataType>* q = L.head;for (int k = 0; k < i - 1; k++){q = q->next;}p->next = q->next;q->next = p;}L.length++;return OK;
}//线性表头位置插入，相当于在第一个位置插入
template<typename DataType>
Status InsFirst(LinkList<DataType>& L,DataType e)
{return ListInsert(L,1,e);
}//线性表尾位置插入，相当于在最后一个位置插入
template<typename DataType>
Status InsLast(LinkList<DataType>& L,DataType e)
{return ListInsert(L,L.length+1,e);
}//清空线性表
template<typename DataType>
Status ClearList(LinkList<DataType>& L)
{LinkNode<DataType>* p = L.head;     //p指向头结点while (p){L.head = p->next;delete p;                //释放结点空间p = L.head;}return OK;
}//查询元素, compare为查询操作所用的比较操作
template<typename DataType>
int LocateElem(LinkList<DataType>& L, DataType e, bool(*compare)(DataType, DataType))
{LinkNode<DataType>* p = L.head;int k = 1;while (p){if (*compare(p->data, e)) return k;k++;p = p->next;}return FALSE;
}//删除指定位序元素
template<typename DataType>
Status ListDelete(LinkList<DataType>& L, int i, DataType& e)
{//i的合法性检验if (i < 0 || i > L.length)return FALSE;LinkNode<DataType>* p = L.head;       //p指向第几个结点//第一个结点特殊处理if (i == 1){L.head = p->next;e = p->data;        delete p;           //释放p指向的空间}else{//先找到要删除第i-1个结点for (int k = 0; k < i - 1; k++){p = p->next;}//p指向第i - 1个结点LinkNode<DataType>* q = p->next;  //q指向第i个结点p->next = q->next;delete q;}return OK;
}//遍历线性表
template<typename DataType>
void ListTraverse(LinkList<DataType>L,void(*visit)(DataType e))
{LinkNode<DataType>* p = L.head;while (p){(*visit)(p->data);p = p->next;}
}//获取指定位序元素
template<typename DataType>
Status GetElem(LinkList<DataType>L,int i,DataType &e)
{if (i < 1 || i > L.length)return FALSE;LinkNode<DataType>* p = L.head;for (int k = 1; k < i; k++){p = p->next;}e = p->data;return OK;
}//获取线性表长度
template<typename DataType>
int ListLength(LinkList<DataType> L)
{return L.length;
}

main.cpp

//编程环境: vs 2019
#include "LinkList.h"
typedef struct Student
{char sno[20];int G;
}Student;char fileName[] = "stu.txt";//定义学生信息结构体的比较函数
bool compare(Student e1, Student e2)
{if (e1.G == e2.G && strcmp(e1.sno, e2.sno))return true;return false;
}//定义学生结构体的遍历操作，本实例程序中定义为简单的打印
void visit(Student e)
{printf("学号%s，成绩%d \n",e.sno,e.G);
}//从控制台中输入一个学生信息
bool readStudent(Student &e)
{printf("输入学生的学号和成绩信息，用空格隔开\n");scanf("%s %d",e.sno,&e.G);getchar();return true;
}//把学生信息存储到文件的操作
void savetoFile(LinkList<Student>L)
{Student e;FILE* f = fopen(fileName,"w");for (int k = 0; k < L.length; k++){GetElem(L,k + 1,e);fprintf(f,"%s %d\n",e.sno,e.G);}fclose(f);
}int main()
{LinkList<Student> L;InitList(L);char command = 'n';bool out = false;char tmp[256];Student e;while (!out){printf("save to file(s)\n");printf("insert into List(i)\n");printf("delete from List(d)\n");printf("clear List(c)\n");printf("print List(p)\n");printf("exit system(e)\n");gets_s(tmp);command = tmp[0];switch (command){case 's':savetoFile(L); break;case 'i':readStudent(e);InsFirst(L,e); break;case 'd':ClearList(L); break;case 'c':ListDelete(L, 2, e); break;case 'p':ListTraverse(L,visit); break;case 'e':out = true; break;default:printf("error command\n");break;}}ClearList(L);return 0;
}

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