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  • C++实现静态链表

    2020-12-20 15:36:09
    本文实例为大家分享了C++实现静态链表的具体代码,供大家参考,具体内容如下 一、动态链表和静态链表区别: (1)动态链表: (2)静态链表: 应用:二叉树 二、思路: 1.结点设置:T data;  int link; 2.链表...
  • 关于严蔚敏版数据结构的静态链表的代码实现,C语言实现
  • c语言实现静态链表

    2017-03-17 23:25:16
    c语言实现的静态链表
  • 静态链表的实现

    2017-03-06 22:02:03
    对于线性链表,也可用一维数组来进行描述。这种描述方法便于在没有指针类型的高级程序设计...用数组描述的链表,即称为静态链表。在C语言中,静态链表的表现形式即为结构体数组,结构体变量包括数据域data和游标CUR。
  • C++ 实现静态链表的简单实例 用数组描述的链表,即称为静态链表。 在C语言中,静态链表的表现形式即为结构体数组,结构体变量包括数据域data和游标cur。 这种存储结构,仍需要预先分配一个较大的空间,但在作为...
  • 静态链表

    千次阅读 2020-03-16 22:32:15
    静态链表 逻辑结构上相邻的数据元素,存储在指定的一块内存空间中,数据元素只允许在这块内存空间中随机存放,这样的存储结构生成的链表称为静态链表静态链表的构建方法 静态链表中每个结点既有自己的数据部分,...

    静态链表

    逻辑结构上相邻的数据元素,存储在指定的一块内存空间中,数据元素只允许在这块内存空间中随机存放,这样的存储结构生成的链表称为静态链表。
    在这里插入图片描述

    静态链表的构建方法

    静态链表中每个结点既有自己的数据部分,还需要存储下一个结点的位置,所以静态链表的存储实现使用的是结构体数组,包含两部分: 数据域 和 游标(存放的是下一个结点在数组中的位置下标)。

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

    例如:使用静态链表存储(a,c,c,d,e…),
    在这里插入图片描述

    静态链表的空间重复利用
    1. 由于静态链表提前申请了有限的内存空间,在使用的过程中,极有可能会出现申请的内存空间不足,需要使用之前被遗弃的内存空间。
    2. 被遗弃的意思是:之前已经使用,但是后期对该结点做了摘除操作,该内存空间中存放的是已经不用的垃圾数据。
      所以,在整个过程中,需要自己动手把两者区分开,也就是需要自己实现 malloc 和 free 两个函数的作用。
    3. 解决的办法是:提前将所有未被使用的结点链成一个备用链表。需要对链表做插入操作时,从备用链表上摘下一个结点使用;删除链表中的结点时,删除的同时链接到备用链表上,以备下次使用。
      在这里插入图片描述
    • . 第一步:备用链表:(0,1)(1,2)(2,3)(3,4)(4,5)(5,6)(6,0)
      数据链表中还没有数据

    • 第二步:向数据链表中插入一个数据,将备用链表上的(1,2)摘下下,提供给数据元素使用,备用链表的(0,1)游标直接变成2就可以了:
      备用链表:(0,2)(2,3)(3,4)(4,5)(5,6)(6,0)
      数据链表:(1,0)

    • 第三步:继续向数据链表中插入一个数据,备用链表把(2,3)摘下来,备用链表中的(0,1)直接变成3就可以了:
      备用链表:(0,3)(3,4)(4,5)(5,6)(6,0)
      数据链表:(1,2)(2,0)

    以此类推。以上为插入结点的过程,在删除结点的反方向操作过程中,只需要将被删除结点从数据链表上摘除,并添加到备用链表中即可(也就是只改变相关结点的游标的值)。

    创建并初始化链表

    建立静态链表 S,存储线性表(a,b,c,d):
    创建结构体数组,例如名为 array,存储空间足够大;
    先将 array 数组中的分量全部链接到备用链表上;(使用 reserveArr 函数实现)
    从备用链表上申请一个分量作为链表 S 的头结点,每次从备用链表上申请分量链接到 S 链表中,依次类推;( mallocArr 函数用于每次向备用链表申请一个结点的空间,initArr 函数用于初始化静态链表)
    当存储到最后一个结点时,游标设置为 0。

    代码实现:
    #define maxSize 10
    typedef struct {
    	char data;
    	int cur;
    }component;
    //创建备用链表
    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;//链表最后一个结点的游标值为0
    }
    //提取分配空间
    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(当分配最后一个结点时,该结点的游标值为0)
    	int i = array[0].cur;
    	if (array[0].cur) {
    		//重新更换array[0]  游标 ---->查找代待用内存
    		array[0].cur = array[i].cur;
    	}
    	return i;
    }
    //初始化静态链表
    int initArr(component* array) {
    	reserveArr(array);
    	int body = mallocArr(array);
    	//声明一个变量,把它当指针使,指向链表的最后的一个结点,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;//新的链表最后一个结点的指针设置为0
    	return body;
    }
    
    
    效果图

    在这里插入图片描述

    • 注:array[0]用作备用链表的头结点,array[1]用作存放数据的链表的头结点,所以array[0]和array[6]为备用链表上的结点。
    静态链表中查找数据
    
    //查找元素
    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;
    	}
    	if (array[tempBody].data == elem)
    	{
    		//判断最后一个元素是否为需要查找的元素
    		return tempBody;
    	}
    	else
    	{
    		return -1;//返回-1,表示在链表中没有找到该元素
    	}
    	
    }
    
    
    静态链表中更改数据

    更改链表中某结点的数据,只需要通过查找算法找到要更改结点的位置,然后直接更改该结点的数据域即可。

    //更改元素的值
    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;
    }
    
    静态链表中插入结点

    继续上边的例子,插入一个结点,例如该结点的数据域为 e,插入到第 3 的位置:

    1. 首先从备用链表中申请空间存储数据元素 e;
    2. 由于要将 e结点插入到第 3 的位置上,所以要找到 b 结点,将 b 结点的游标赋值给 e 结点;
    3. 最后将 e 结点所在位置的下标给 b 结点的游标
    //插入元素
    void insertArr(component* array, int body, int add, char a) {
    	int tempBody = body;
    	//查找位置
    	for (int i = 1; i < add; i++) {
    		tempBody = array[tempBody].cur;
    	}
    	//分配备用空间--->查找可用空间
    	int insert = mallocArr(array);
    	//录入数据
    	array[insert].data = a;
    	//将原有的cur指针存入新的节点中
    	array[insert].cur = array[tempBody].cur;
    
    	//将前驱元素指向新节点
    	array[tempBody].cur = insert;
    }
    
    静态链表做删除操作

    静态链表中删除结点,要实现两步操作:从链表上摘下结点后,将该结点链接到备用链表上,以备下次使用。

    • 注:被摘除结点中的数据不需要手动删除,待下次使用时,会被新的数据域将旧数据覆盖点。
    • 例如,在(a,b,c,d,e)链表中,删除数据域为 ‘a’ 的结点:
    //删除元素
    void deletArr(component* array, int body, char a) {
    	int tempBody = body;
    	//找到被删除结点的位置
    	while (array[tempBody].data != a) {
    		tempBody = array[tempBody].cur;
    		//当tempBody为0时,表示链表遍历结束,说明链表中没有存储该数据的结点
    		if (tempBody == 0) {
    			printf("链表中没有此数据");
    			return;
    		}
    	}
    	//运行到此,证明有该结点
    	int del = tempBody;
    	tempBody = body;
    	//找到该结点的上一个结点,做删除操作
    	while (array[tempBody].cur != del) {
    		tempBody = array[tempBody].cur;
    	}
    	//将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
    	array[tempBody].cur = array[del].cur;
    	freeArr(array, del);
    }
    

    在该函数中,调用了一个freeArr函数,它的作用是回收被删除结点所占用的空间,将此空间链接到备用链表中,以备下次分配使用。(自己实现的free函数)

    freeArr函数实现代码:
    
    
    //将备用节点串起来
    void freeArr(component* array, int k) {
    	array[k].cur = array[0].cur;  //将array[0]原有的指向的备用节点传给被删除的节点的指针域
    	array[0].cur = k;  //释放空间 ----->是该节点加入到备选链表中
    }
    
    完整代码
    #include <stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #define maxSize 10
    typedef struct {
    	char data;
    	int cur;
    }component;
    //将结构体数组中所有分量链接到备用链表中
    void reserveArr(component* array);
    //初始化静态链表
    int initArr(component* array);
    //向链表中插入数据,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);
    //删除链表中含有字符a的结点
    void deletArr(component* array, int body, char a);
    //查找存储有字符elem的结点在数组的位置
    int selectElem(component* array, int body, char elem);
    //将链表中的字符oldElem改为newElem
    void amendElem(component* array, int body, char oldElem, char newElem);
    //输出函数
    void displayArr(component* array, int body);
    //自己需要实现的malloc和free函数
    int mallocArr(component* array);
    //释放空间(将cur设0)
    void freeArr(component* array, int k);
    
    //创建备用链表
    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;//链表最后一个结点的游标值为0
    }
    //提取分配空间
    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(当分配最后一个结点时,该结点的游标值为0)
    	int i = array[0].cur;
    	if (array[0].cur) {
    		//重新更换array[0]  游标 ---->查找代待用内存
    		array[0].cur = array[i].cur;
    	}
    	return i;
    }
    //初始化静态链表
    int initArr(component* array) {
    	reserveArr(array);
    	int body = mallocArr(array);
    	//声明一个变量,把它当指针使,指向链表的最后的一个结点,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;//新的链表最后一个结点的指针设置为0
    	return body;
    }
    
    //插入元素
    void insertArr(component* array, int body, int add, char a) {
    	int tempBody = body;
    	//查找位置
    	for (int i = 1; i < add; i++) {
    		tempBody = array[tempBody].cur;
    	}
    	//分配备用空间--->查找可用空间
    	int insert = mallocArr(array);
    	//录入数据
    	array[insert].data = a;
    	//将原有的cur指针存入新的节点中
    	array[insert].cur = array[tempBody].cur;
    
    	//将前驱元素指向新节点
    	array[tempBody].cur = insert;
    }
    
    //删除元素
    void deletArr(component* array, int body, char a) {
    	int tempBody = body;
    	//找到被删除结点的位置
    	while (array[tempBody].data != a) {
    		tempBody = array[tempBody].cur;
    		//当tempBody为0时,表示链表遍历结束,说明链表中没有存储该数据的结点
    		if (tempBody == 0) {
    			printf("链表中没有此数据");
    			return;
    		}
    	}
    	//运行到此,证明有该结点
    	int del = tempBody;
    	tempBody = body;
    	//找到该结点的上一个结点,做删除操作
    	while (array[tempBody].cur != del) {
    		tempBody = array[tempBody].cur;
    	}
    	//将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
    	array[tempBody].cur = array[del].cur;
    	freeArr(array, del);
    }
    
    //查找元素
    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;
    	}
    	if (array[tempBody].data == elem)
    	{
    		//判断最后一个元素是否为需要查找的元素
    		return tempBody;
    	}
    	else
    	{
    		return -1;//返回-1,表示在链表中没有找到该元素
    	}
    	
    }
    
    //更改元素的值
    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;
    }
    
    //打印链表
    void displayArr(component* array, int body) {
    	int tempBody = body;//tempBody准备做遍历使用
    	while (array[tempBody].cur) {   //当cur等于0时退出,此时该元素未打印
    		if (tempBody != 1)
    		{
    			//打印数据与指针域
    			printf("    index:%d    datd:%c    cur:%d\n", tempBody , array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
    		}
    		tempBody = array[tempBody].cur;
    	}
    	//单独打印最后一个元素
    	printf("    index:%d    datd:%c    cur:%d\n ", tempBody, array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
    }
    void freeArr(component* array, int k) {
    	array[k].cur = array[0].cur;
    	array[0].cur = k;  //释放空间 ----->是该节点加入到备选链表中
    }
    
    int main() {
    	component array[maxSize];
    	int body = initArr(array);
    	printf("静态链表为:\n");
    	displayArr(array, body);
    	printf("在第3的位置上插入结点‘e’:\n");
    	insertArr(array, body, 3, 'e');
    	displayArr(array, body);
    	printf("删除数据域为‘a’的结点:\n");
    	deletArr(array, body, 'a');
    	displayArr(array, body);
    	printf("在第3的位置上插入结点‘f’:\n");
    	insertArr(array, body, 4, 'f');
    	displayArr(array, body);
    	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);
    	printf("将结点数据域为‘e’改为‘h’:\n");
    	amendElem(array, body, 'e', 'h');
    	displayArr(array, body);
    	return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 主要介绍了用Java实现一个静态链表的方法步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
  • C语言实现静态链表

    2020-08-18 17:40:41
    主要为大家详细介绍了C语言实现静态链表,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
  • 分享一段代码,一个静态链表的C语言实现,其中包含着一种简单的内存管理策略:固定大小的链式管理。
  • 静态链表和间接寻址

    2014-09-10 17:02:54
    根据王红梅教材《数据结构》C++版,第二章线性表的第7讲。主要介绍线性表的非顺序存储方法的静态链表和间接寻址方法的相关概念性内容。
  • 高级线性表——静态链表(最全静态链表解读)

    千次阅读 多人点赞 2020-07-24 15:11:45
    静态链表的代码实现 静态链表初始化 静态链表的提取分配空间 静态链表添加元素 释放空间 静态链表删除元素 修改元素 查找元素 4.静态链表的完整代码实现及演示 5.静态链表和动态链表的联系和区别 静态链表 动态链表 ...

    写在前面:博主是一位普普通通的19届双非软工在读生,平时最大的爱好就是听听歌,逛逛B站。博主很喜欢的一句话花开堪折直须折,莫待无花空折枝:博主的理解是头一次为人,就应该做自己想做的事,做自己不后悔的事,做自己以后不会留有遗憾的事,做自己觉得有意义的事,不浪费这大好的青春年华。博主写博客目的是记录所学到的知识并方便自己复习,在记录知识的同时获得部分浏览量,得到更多人的认可,满足小小的成就感,同时在写博客的途中结交更多志同道合的朋友,让自己在技术的路上并不孤单。

    目录:
    1.静态链表的概述
    2.静态链表的实现
           
    静态链表的结点
           
    备用链表
           
    静态链表的详细实现过程
    3.静态链表的代码实现
           
    静态链表初始化
           
    静态链表的提取分配空间
           
    静态链表添加元素
           
    释放空间
           
    静态链表删除元素
           
    修改元素
           
    查找元素
    4.静态链表的完整代码实现及演示
    5.静态链表和动态链表的联系和区别
           
    静态链表
           
    动态链表

    1.静态链表的概述

    我们了解线性表两种存储结构各自的特点,那么,是否存在一种存储结构,可以融合顺序表和链表各自的优点,从而 既能快速访问元素,又能快速增加或删除数据元素。

    使用静态链表存储数据,数据全部存储在数组中(和顺序表一样),但存储位置是随机的,数据之间"一对一"的逻辑关系通过一个整形变量(称为"游标",和指针功能类似)维持(和链表类似)。

    数据存放到数组中时,给各个数据元素配备一个整形变量,此变量用于指明各个元素的直接后继元素所在数组中的位置下标,如图 :
    在这里插入图片描述

    通常,静态链表会将第一个数据元素放到数组下标为 1 的位置(a[1])中。

    上图中,从 a[1] 存储的数据元素 1 开始,通过存储的游标变量 3,就可以在 a[3] 中找到元素 1 的直接后继元素 2;同样,通过元素 a[3] 存储的游标变量 5,可以在 a[5] 中找到元素 2 的直接后继元素 3,这样的循环过程直到某元素的游标变量为 0 截止(因为 a[0] 默认不存储数据元素)。

    如上通过 "数组+游标" 的方式存储具有线性关系数据的存储结构就是静态链表。

    2.静态链表的实现

    2.1静态链表的结点

    静态链表存储数据元素也需要自定义数据类型,至少需要包含以下 2 部分信息:

    1. 数据域:用于存储数据元素的值;
    2. 游标:其实就是数组下标,表示直接后继元素所在数组中的位置;
    因此,静态链表中节点的构成用 C 语言实现为:
    typedef struct {
        int data;//数据域
        int cur;//游标
    }component;
    

    2.2备用链表

    其实上面显示的静态链表还不够完整,静态链表中,除了数据本身通过游标组成的链表外,还需要有一条连接各个空闲位置的链表,称为备用链表。

    备用链表的作用是:

    回收数组中未使用或之前使用过(目前未使用)的存储空间,留待后期使用。

    也就是说,静态链表使用数组申请的物理空间中,存有两个链表,一条连接数据,另一条连接数组中未使用的空间。通常,备用链表的表头位于数组下标为 0(a[0]) 的位置,而数据链表的表头位于数组下标为 1(a[1])的位置。

    静态链表中设置备用链表的好处是:

    可以清楚地知道数组中是否有空闲位置,以便数据链表添加新数据时使用。比如,若静态链表中数组下标为 0 的位置上存有数据,则证明数组已满。

    例如,使用静态链表存储 {1,2,3},假设使用长度为 6 的数组 a,则存储状态可能如图所示:
     上图备用链表上连接的依次是 a[0]、a[2] 和 a[4],而数据链表上连接的依次是 a[1]、a[3] 和 a[5]。

    2.3静态链表的详细实现过程

    假设使用静态链表(数组长度为 6)存储 {1,2,3},则需经历以下几个阶段。

    1.在数据链表未初始化之前,数组中所有位置都处于空闲状态,因此都应被链接在备用链表上
    在这里插入图片描述

    当向静态链表中添加数据时,需提前从备用链表中摘除节点,以供新数据使用。
    备用链表摘除节点最简单的方法是摘除 a[0] 的直接后继节点;同样,向备用链表中添加空闲节点也是添加作为 a[0] 新的直接后继节点。因为 a[0] 是备用链表的第一个节点,我们知道它的位置,操作它的直接后继节点相对容易,无需遍历备用链表,耗费的时间复杂度为 O(1)。

    2 .因此,在上图的基础上,向静态链表中添加元素 1 的过程下图 所示:
    在这里插入图片描述
    添加元素 2 的过程如图:

    在这里插入图片描述

    添加元素3的过程如图

    在这里插入图片描述

    当然我们有时候会看到静态链表最后数组最后一个位置的数据域不存放任何东西,游标域存放首元结点的数组下标(相当于头结点)

    3.静态链表的代码实现(最后一个数组元素相当于头结点)

    3.1静态链表初始化

    void InitArr(component *array) {
        int i = 0;
        for (i = 0; i < maxSize; i++) {
            array[i].cur = i + 1;//将每个数组分量链接到一起
            array[i].data = 0;
        }
        array[maxSize - 1].cur = 0;//链表最后一个结点的游标值为0
    }
    

    3.2静态链表的提取分配空间

    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(当分配最后一个结点时,
        //该结点的游标值为 0)
        int i = array[0].cur;
        if (array[0].cur) {
            array[0].cur = array[i].cur;
        }
        return i;
    }
    

    3.3静态链表添加元素

    //向链表中插入数据,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,num表示要插入的数据
    void insertArr(component * array, int body, int add, int num) {
        int tempBody = body;//tempBody做遍历结构体数组使用
        int i = 0, insert = 0;
        //找到要插入位置的上一个结点在数组中的位置
        for (i = 1; i < add; i++) {
            tempBody = array[tempBody].cur;
        }
        insert = mallocArr(array);//申请空间,准备插入
        array[insert].data = num;
    
        array[insert].cur = array[tempBody].cur;//新插入结点的游标等于其直接前驱结点的游标
        array[tempBody].cur = insert;//直接前驱结点的游标等于新插入结点所在数组中的下标
    }
    

    3.4释放空间

    void freeArr(component * array, int k) {
        array[k].cur = array[0].cur;
        array[0].cur = k;
    }
    

    3.5静态链表删除元素

    //删除结点函数,num表示被删除结点中数据域存放的数据
    int deletArr(component * array, int num) {
        int tempBody =maxSize-1;
        int del = 0;
        int newbody = 0;
        //找到被删除结点的位置
        while (array[tempBody].data != num) {
            tempBody = array[tempBody].cur;
            //当tempBody为0时,表示链表遍历结束,说明链表中没有存储该数据的结点
            if (tempBody == 0) {
                printf("链表中没有此数据");
                return 0;
            }
        }
        //运行到此,证明有该结点
        del = tempBody;
        tempBody = maxSize-1;
        //删除首元结点,需要特殊考虑
        if (del == array[maxSize-1].cur) {
            newbody = array[del].cur;
            array[maxSize-1].cur=newbody; 
            freeArr(array, del);
        }
        else
        {
            //找到该结点的上一个结点,做删除操作
            while (array[tempBody].cur != del) {
                tempBody = array[tempBody].cur;
            }
            //将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
            array[tempBody].cur = array[del].cur;
            //回收被摘除节点的空间
            freeArr(array, del);
        }  
    }
    

    3.6修改元素

    void amendElem(component * array, int oldElem, int newElem) {
        int add = selectNum(array,oldElem);
        if (add == -1) {
            printf("无更改元素");
            return;
        }
        array[add].data = newElem;
    }
    
    

    3.7查找元素

    int selectNum(component * array, int num) {
        //当游标值为0时,表示链表结束
         int tempBody = maxSize-1; 
        while (array[tempBody].cur != 0) {
            if (array[tempBody].data == num) {
                return tempBody;
            }
            tempBody = array[tempBody].cur;
        }
        //判断最后一个结点是否符合要求
        if (array[tempBody].data == num) {
            return tempBody;
        }
        return -1;//返回-1,表示在链表中没有找到该元素
    }
    

    4.静态链表完整代码实现及演示

    #include <stdio.h>
    #define maxSize 6
    typedef struct {
        int data;
        int cur;
    }component;
    void InitArr(component *array) {
        int i = 0;
        for (i = 0; i < maxSize; i++) {
            array[i].cur = i + 1;//将每个数组分量链接到一起
            array[i].data = 0;
        }
        array[maxSize - 1].cur = 0;//链表最后一个结点的游标值为0
    }
    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(当分配最后一个结点时,
        //该结点的游标值为 0)
        int i = array[0].cur;
        if (array[0].cur) {
            array[0].cur = array[i].cur;
        }
        return i;
    }
    //初始化几个元素 
    void add(component * array)
    {
    	printf("请输入你想添加的数据成员的数量:");
    	int n;
    	scanf("%d",&n);
    	for(int i=1;i<=n;i++)
    	{
    		printf("请输入第%d个数据成员:",i);
    		scanf("%d",&array[i].data);	
    	}
    	array[0].cur=n+1;
    	array[n].cur=0;
    	array[maxSize-1].cur=1;
    }
    //向链表中插入数据,add表示插入元素的位置,num表示要插入的数据
    void insertArr(component * array, int add, int num) {
        int tempBody = maxSize-1;//tempBody做遍历结构体数组使用
        int i = 0, insert = 0;
        //找到要插入位置的上一个结点在数组中的位置
        for (i = 1; i < add; i++) {
            tempBody = array[tempBody].cur;
        }
        insert = mallocArr(array);//申请空间,准备插入
        array[insert].data = num;
    
        array[insert].cur = array[tempBody].cur;//新插入结点的游标等于其直接前驱结点的游标
        array[tempBody].cur = insert;//直接前驱结点的游标等于新插入结点所在数组中的下标
    }
    void displayArr(component * array) {
        int tempBody = maxSize-1;//tempBody准备做遍历使用
        tempBody=array[tempBody].cur;
        while (array[tempBody].cur) {
            printf("%d,%d ", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
            tempBody = array[tempBody].cur;
        }
        printf("%d,%d\n", array[tempBody].data, array[tempBody].cur);
    }
    //查找数据域为elem的结点在数组中的位置
    int selectNum(component * array, int num) {
        //当游标值为0时,表示链表结束
         int tempBody = maxSize-1; 
        while (array[tempBody].cur != 0) {
            if (array[tempBody].data == num) {
                return tempBody;
            }
            tempBody = array[tempBody].cur;
        }
        //判断最后一个结点是否符合要求
        if (array[tempBody].data == num) {
            return tempBody;
        }
        return -1;//返回-1,表示在链表中没有找到该元素
    }
    
    //在以body作为头结点的链表中将数据域为oldElem的结点,数据域改为newElem
    void amendElem(component * array, int oldElem, int newElem) {
        int add = selectNum(array,oldElem);
        if (add == -1) {
            printf("无更改元素");
            return;
        }
        array[add].data = newElem;
    }
    
    
    void freeArr(component * array, int k) {
        array[k].cur = array[0].cur;
        array[0].cur = k;
    }
    
    //删除结点函数,num表示被删除结点中数据域存放的数据,函数返回新数据链表的表头位置
    int deletArr(component * array, int num) {
        int tempBody =maxSize-1;
        int del = 0;
        int newbody = 0;
        //找到被删除结点的位置
        while (array[tempBody].data != num) {
            tempBody = array[tempBody].cur;
            //当tempBody为0时,表示链表遍历结束,说明链表中没有存储该数据的结点
            if (tempBody == 0) {
                printf("链表中没有此数据");
                return 0;
            }
        }
        //运行到此,证明有该结点
        del = tempBody;
        tempBody = maxSize-1;
        //删除首元结点,需要特殊考虑
        if (del == array[maxSize-1].cur) {
            newbody = array[del].cur;
            array[maxSize-1].cur=newbody; 
            freeArr(array, del);
        }
        else
        {
            //找到该结点的上一个结点,做删除操作
            while (array[tempBody].cur != del) {
                tempBody = array[tempBody].cur;
            }
            //将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
            array[tempBody].cur = array[del].cur;
            //回收被摘除节点的空间
            freeArr(array, del);
        }  
    }
    int main()
    {
    	component array[maxSize];
        InitArr(array);
        add(array);
        int selectAdd;
        printf("静态链表为:\n");
        displayArr(array);
        printf("在第3的位置上插入元素4:\n");
        insertArr(array, 3, 4);
        displayArr(array);
        printf("删除数据域为1的结点:\n");
        deletArr(array, 1);
        displayArr(array);
        printf("查找数据域为4的结点的位置:\n");
        selectAdd = selectNum(array, 4);
        printf("%d\n", selectAdd);
        printf("将结点数据域为4改为5:\n");
        amendElem(array, 4, 5);
        displayArr(array);
        return 0;
    
    }
    
    

    在这里插入图片描述

    静态链表和动态链表的联系和区别

    5.1静态链表

    使用静态链表存储数据,需要预先申请足够大的一整块内存空间,也就是说,态链表存储数据元素的个数从其创建的那一刻就已经确定,后期无法更改
    比如,如果创建静态链表时只申请存储 10 个数据元素的空间,那么在使用静态链表时,数据的存储个数就不能超过 10 个,否则程序就会发生错误。不仅如此,静态链表是在固定大小的存储空间内随机存储各个数据元素,这就造成了静态链表中需要使用另一条链表(通常称为"备用链表")来记录空间存储空间的位置,以便后期分配给新添加元素使用,如图 2 所示。这意味着,如果你选择使用静态链表存储数据,你需要通过操控两条链表,一条是存储数据,另一条是记录空闲空间的位置。

    有一点需要特别的注意:

    有的静态链表最后一个数组下标存放的是头结点,而有的静态链表最后一个数组下标和普通数组下标作用一样

    5.2动态链表(普通链表)

    使用动态链表存储数据,不需要预先申请内存空间,而是在需要的时候才向内存申请。也就是说,动态链表存储数据元素的个数是不限的,想存多少就存多少。
    同时,使用动态链表的整个过程,你也只需操控一条存储数据的链表。当表中添加或删除数据元素时,你只需要通过 malloc 或free 函数来申请或释放空间即可,实现起来比较简单。

    本篇博客转载C语言中文网

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  • 静态链表详解(C语言版)

    千次阅读 多人点赞 2020-09-29 23:03:37
    你认识静态链表吗?听起来是不是很陌生呢?本文将较为详细的向你介绍它,感兴趣的话就一起来看看吧。


    前言

            你认识静态链表吗?听起来是不是很陌生呢?本文将较为详细的向你介绍它,感兴趣的话就一起来看看吧。

    一、静态链表的定义

            逻辑结构上相邻的数据元素,存储在指定的一块内存空间中,数据元素只允许在这块内存空间中随机存放,这样的存储结构生成的链表称为静态链表。也就是说静态链表是用数组来实现链式存储结构,目的是方便在不设指针类型的高级程序设计语言中使用链式结构。它的优点是和动态链表一样,删除和插入元素时间复杂度低;不足是和数组一样,需要提前分配一块较大的空间。

    二、静态链表的设计

    1、结构描述
    在这里插入图片描述
            使用结构体数组来构造静态链表,结构体数组内的每一个元素充当静态链表的结点。每个结点都包含数据域与游标这两部分,数据域用来存放数据、游标用来指示该结点的下一个结点对应的数组下标。有了这样的一个结构那么我们要如何来对静态链表进行管理呢?静态链表的管理分为对已申请结点的管理和对未申请结点的管理。

            首先来谈谈如何来对已申请结点进行管理,将静态链表0位置的结点设置为头结点head,用它来对已申请的结点进行管理。该结点的特点是数据域不存数据,游标为第一个申请结点所对应的下标(如果该静态链表还未申请结点来存放数据,那么该值为-1表示该静态链表为空。),这样一来就可将各个结点像动态链表结点一样组织连接起来进行管理。

            了解了对已申请结点的管理方法之后,我们再来谈谈对未申请结点的管理。未申请的结点也就是待分配的结点,对它们的管理方式可以模仿对已申请结点的管理方式。我们可以将静态链表1位置的结点设置为备用区的头结点pool,它的数据域不存放数据,它的游标值是第一个未申请结点对应的下标(如果该结点之后不存在未申请的结点,那么游标值为0表示该结点之后不存在未申请的结点),这样一来也就可以将各个未申请的结点像动态链表结点一样组织连接起来进行管理。

    2、代码描述

            这里将静态链表的最大空间设置成20个结点(未申请结点+已申请结点),读者可根据需求更改静态链表的最大空间。

    #define MAX_SIZE 20
    #define ElemType char
    
    typedef struct ListNode
    {
    	ElemType data;
    	int      cur;   //静态链表中的游标
    }ListNode;
    
    //静态链表实际上就是一个结构体数组
    typedef ListNode StaticList[MAX_SIZE]; 
    

    三、静态链表的操作

    1.初始化

    //初始化
    void InitSList(StaticList &space)
    {
    	//初始化备用空间pool(即下标1~MAX_SIZE-1),其中下标为1的空间是备用空间的头结点,用于指向可使用的备用空间
    	for(int i=1; i<MAX_SIZE-1; ++i) 
    	{
    		//备用区每个空间的游标指向下一个空间
    		space[i].cur = i+1; 
    	}
    	//备用区的最后一个空间,后无可以空间,游标为0
    	space[MAX_SIZE-1].cur = 0;
        //初始化时为空的静态链表,无数据结点,头结点的游标为-1
    	space[0].cur = -1;  
    }
    
    

    2、结点数据显示

    //显示静态链表中的数据
    void ShowSList(StaticList &space)
    {
    	int i = space[0].cur;//从第一个数据结点开始搜索
    	while(i != -1)//将所有的数据结点打印
    	{
    		printf("%c-->",space[i].data);
    		i = space[i].cur; // p = p->next;
    	}
    	printf("Nul.\n");
    }
    

    3、结点申请

    //申请静态链表结点
    int Malloc_SL(StaticList &space)
    {
    	int i = space[1].cur;
    	//如果备用区中还有可用空间那么就进行分配(更改备用区头指针的指向)
    	if(space[1].cur != 0)
    		space[1].cur = space[i].cur;
    	return i;
    }
    

    4、头插

    //静态链表的头插
    void Insert(StaticList &space, ElemType x)
    {
    	int i = Malloc_SL(space);//申请空间
    	if(i == 0)//如果为零表示申请空间失败
    	{
    		printf("申请节点空间失败.\n");
    		return;
    	}
    	
    	space[i].data = x;
    	//如果之前静态链表中无数据结点,需要更改头结点的指向
    	if(space[0].cur == -1)
    	{
    		space[i].cur = -1;
    		//space[0].cur = i;
    	}
    	else //如果之前已经有数据结点那么直接头插
    	{
    		space[i].cur = space[0].cur;
    	}
    	space[0].cur = i;
    }
    

    5、释放结点(空间回收)

    //回收空间
    void Free_SL(StaticList &space, int k)
    {
    	//将要回收的空间重新加入到备用空间
    	space[k].cur = space[1].cur;
    	space[1].cur = k;
    }
    

    6、头删

    //静态链表的头删
    void Delete(StaticList &space)
    {
    	//删除结点
    	int i = space[0].cur;
    	space[0].cur = space[i].cur;
    	//释放删除结点的空间
    	Free_SL(space,i);
    }
    

    总结

            静态链表综合了顺序表和动态链表的优点:使用数组存储数据元素,便于做查找遍历操作;同时,在数组中借鉴了动态链表的特点,在链表中插入或者删除结点时只需更改相关结点的游标,不需要移动大量元素。

    附录

    下面给出静态链表测试源码

    Main.cpp

    #include"StaticList.h"
    
    void main()
    {
    	StaticList SL;  //建立静态链表
    	InitSList(SL);  //初始化静态链表
    
    	for(int i=0; i<5; ++i)
    	{
    		Insert(SL,'A'+i);//头插
    	}
    	//显示静态链表的数据
    	ShowSList(SL);	
    	Delete(SL);//头删
    	ShowSList(SL);
    }
    

    StaticList.h

    #ifndef __STATICLIST_H__
    #define __STATICLIST_H__
    
    #include<stdio.h>
    
    #define MAX_SIZE 20
    #define ElemType char
    
    typedef struct ListNode
    {
    	ElemType data;
    	int      cur;   //静态链表中的游标
    }ListNode;
    
    //静态链表实际上就是一个结构体数组
    typedef ListNode StaticList[MAX_SIZE]; 
    
    int Malloc_SL(StaticList &space);
    void Free_SL(StaticList &sapce,int k);
    
    void InitSList(StaticList &space);
    void Insert(StaticList &space, ElemType x);
    void Delete(StaticList &space);
    void ShowSList(StaticList &space);
    
    #endif //__STATICLIST_H__
    

    StaticList.cpp

    #include"StaticList.h"
    
    //申请静态链表结点
    int Malloc_SL(StaticList &space)
    {
    	int i = space[1].cur;
    	//如果备用区中还有可用空间那么就进行分配(更改备用区头指针的指向)
    	if(space[1].cur != 0)
    		space[1].cur = space[i].cur;
    	return i;
    }
    //回收空间
    void Free_SL(StaticList &space, int k)
    {
    	//将要回收的空间重新加入到备用空间
    	space[k].cur = space[1].cur;
    	space[1].cur = k;
    }
    //初始化
    void InitSList(StaticList &space)
    {
    	//初始化备用空间pool(即下标1~MAX_SIZE-1),其中下标为1的空间是备用空间的头结点,用于指向可使用的备用空间
    	for(int i=1; i<MAX_SIZE-1; ++i) 
    	{
    		//备用区每个空间的游标指向下一个空间
    		space[i].cur = i+1; 
    	}
    	//备用区的最后一个空间,后无可以空间,游标为0
    	space[MAX_SIZE-1].cur = 0;
        //初始化时为空的静态链表,无数据结点,头结点的游标为-1
    	space[0].cur = -1;  
    }
    
    //静态链表的头插
    void Insert(StaticList &space, ElemType x)
    {
    	int i = Malloc_SL(space);//申请空间
    	if(i == 0)//如果为零表示申请空间失败
    	{
    		printf("申请节点空间失败.\n");
    		return;
    	}
    	
    	space[i].data = x;
    	//如果之前静态链表中无数据结点,需要更改头结点的指向
    	if(space[0].cur == -1)
    	{
    		space[i].cur = -1;
    		//space[0].cur = i;
    	}
    	else //如果之前已经有数据结点那么直接头插
    	{
    		space[i].cur = space[0].cur;
    	}
    	space[0].cur = i;
    }
    //显示静态链表中的数据
    void ShowSList(StaticList &space)
    {
    	int i = space[0].cur;//从第一个数据结点开始搜索
    	while(i != -1)//将所有的数据结点打印
    	{
    		printf("%c-->",space[i].data);
    		i = space[i].cur; // p = p->next;
    	}
    	printf("Nul.\n");
    }
    //静态链表的头删
    void Delete(StaticList &space)
    {
    	//删除结点
    	int i = space[0].cur;
    	space[0].cur = space[i].cur;
    	//释放删除结点的空间
    	Free_SL(space,i);
    }
    
    展开全文
  • 静态链表 C实现

    2018-09-19 20:25:42
    用C实现的静态链表
  • 使用静态数组表示的链表称为静态链表静态链表综合了顺序表和链表的优点,既有高效的查找操作,又能快速增删元素节点。


    1 前言

      在前面文章描述的单链表、双向链表、循环链表,都属于“动态链表”。与动态链表对应的就是静态链表,静态链表综合了顺序表和链表的优点。本文描述静态链表的含义、实现以及操作。


    2 什么是静态链表

      用静态结构体数组实现的链表称为静态链表,其中元素节点是一个结构体变量,包含了数据域(data)和游标(cur)。

    /* 静态链表节点数据结构 */
    struct _static_link_list_node
    {
      	int data;
    	int cur;
    }
    
    • 数据域,存储的是有效数据
    • 游标,与动态链表的指针类似,用于描述数据之间的逻辑关系;当前节点的游标存储的是下一有效数据的地址(数组索引号)

    在这里插入图片描述

    静态链表元素节点

    在这里插入图片描述

    静态链表

    2.1 数据表与备用表

      静态链表需要维护两条链路,一条是维护已使用的节点链路(有效数据链路),称为数据表。一条是维护未使用的节点链路(数据元素为空的备用链路),称为备用表。对于备用表,元素节点的游标存储的是下一空节点的地址。


      与普通链表一样,静态链表同样存在带头结点和不带头结点的情况,为了简化链表维护过程,一般也是使用带头结点的静态链表。由于静态链表需维护两个表,通常我们会使用头尾元素节点作为两个表的头结点。元素第首节点作为备用表的头结点,元素末尾节点作为有效数据表的节点。这样的好处是,空表从首节点开始变量,有效数据表从末尾节点开始遍历;插入数据时只需访问首节点即可快速获取空闲链表地址。


    在这里插入图片描述

    静态链表空表

    静态链表空表特点:

    • 备用链表节点游标值存储下一空闲节点的数组下标,如上图灰色区域就是空闲节点
    • 备用表最后节点游标值为0,如上图中的“a6”节点
    • 数据表头指针游标值为0

    在这里插入图片描述

    存储两个有效数据的静态链表

    静态链表非空表特点:

    • 数据表头指针游标为值为第一个有效节点
    • 最后一个有效数据节点游标值为0,如上图中的“a2”节点

    备用链表表头通常是使首节点;有效数据链表表头可以使用任意节点,为了方便管理,一般使用末尾节点或者第二个节点。


    2.2 静态链表优点

      静态链表综合了顺序表和链表(链表一般默认指的是动态链表)的特点,因此除了包含了两者的特点外,也兼并了两者的优点,即是:

    • 高效的查找操作(顺序表)
    • 高效的删除、插入操作(链表)

      此外,静态链表由游标建立节点关系,因此静态链表元素节点可以任意存放,也可以顺序存放。


    2.3 静态链表不足

      链表兼顾了顺序表和链表的优点,但也继承了顺序表的不足,以及引入自身的不足。

    • 需要提前申请内存,不能动态增加链表容量

    • 维护两条链表,一条保存已使用的节点,一条保存未使用的节点

    • 失去顺序存储结构随机存取的特性


    2.4 静态链表应用场景

      静态链表综合了顺序表和链表的优点,适用于“既要高效访问元素,又能快速增删数据元素节点”的场景。此外,静态链表还用于一些不支持指针的编程语言中。


    3 静态链表创建

      静态链表创建,一般是创建一个空的链表,这里我们创建一个带头节点的空静态链表。这里通过malloc申请一块连续内存作为静态链表存储空间,注意事项包括:

    • 多申请两个节点作为备用表和数据表头节点,不存储有效数据
    • 备用表节点游标赋值
    • 备用表最后节点游标值为0
    • 数据表头节点游标值为0

    静态链表创建外代码:

    static_link_list_t *create_static_link_list(int capacity)
    {
    	static_link_list_t *list = NULL;
    	int i = 0;
    
    	if (capacity >= 0)
        {
            list = (static_link_list_t*)malloc(sizeof(static_link_list_t) + 
    											sizeof(list_node_type_t) * (capacity+2));/* 多申请2节点作头节点 */
        }
    	if (list != NULL)
    	{
    		list->capacity = capacity;
    		list->node = (list_node_type_t*)(list+1);
    		for (i=0; i<capacity+2; i++)
    		{
    			list->node[i].data = 0;		/* 备用表节点游标赋值 */
    			list->node[i].cur = i+1;
    		}
    		list->node[capacity].cur = 0;	/* 备用表最后一个节点游标值为0 */
    		list->node[capacity+1].cur = 0;	/* 数据表头节点游标值为0 */
    	}
    
    	return list;
    }
    

    4 静态链表清空与销毁

      静态链表清空指的是删除链表有效元素节点,释放节点内存空间。静态链表销毁指的是删除所有节点,包括头结点,并释放节点内存空间。双向链表清空与销毁都是遍历整个链表。


    静态链表清空伪代码:

    int clear_static_link_list(static_link_list_t *list)
    {
    	int i = 0;
    	
    	if (list==NULL)
    	{
    		return 0;
    	}
    	for (i=0; i<list->capacity+2; i++)
    	{
    		list->node[i].data = 0;
    		list->node[i].cur = i+1;
    	}
    	list->node[list->capacity].cur = 0;
    	list->node[list->capacity+1].cur = 0;	
    	return 0;
    }
    

    静态链表删除伪代码:

    int destory_static_link_list(static_link_list_t *list)
    {
    	static_link_list_t *p = NULL;
    	
    	if (list==NULL)
    	{
    		return 0;
    	}
    	free(list);
    	list = NULL;
    	return 0;
    }
    

    5 静态链表查找

      静态链表与普通链表的查找方式一样,有两种方式,分别是根据元素节点索引号(数组下标)和节点数据元素值查找,这两种方式都需要从链表头开始遍历链表,直至查找到指定节点。对于元素值查找,只适用于链表中存储的元素值都是唯一的情况,否则只能使用节点索引号查找。


      如下图,假设需查找“a3”节点,遍历过程如下:

    在这里插入图片描述

    静态链表查找遍历过程

    【1】首先根据头节点游标值1找到a1

    【2】根据节点a1游标值2找到a2

    【3】根据节点a2游标值3找到a3


    静态链表查找伪代码:

    int get_static_link_list_node(static_link_list_t *list, int pos, list_node_type_t *rnode)  
    {
    	int index,i;
    	list_node_type_t *p = NULL;
    
    	index = (list->capacity+2) - 1;
    	for (i=1; i<pos; i++)
    	{
    		index = list->node[index].cur;
    	}
    	i = list->node[index].cur;
    	rnode->data = list->node[i].data;
    	rnode->cur = list->node[i].cur;
    	return 0;	
    }
    

    6 静态链表插入

      静态链表插入时间复杂度为O(1),插入操作首先需遍历查找到目标位置的前一节点,大体步骤如下:

    【1】申请存储节点,从备用表获取一个空闲节点空间并赋数据值

    【2】遍历查找到插入位置前一节点

    【3】插入节点,插入位置前一节点游标赋值给待插入节点游标

    【4】更改游标关系,待插入节点数组下标赋值给插入位置前一节点游标


      如下图,左则为原始静态链表;在“a2”的位置插入一个数据值为d的有效节点,插入后的静态表如图右则,数据表样式为:d0—>d—>d1。


    在这里插入图片描述

    静态链表插入过程


    静态链表插入伪代码:

    int insert_static_link_list_node(static_link_list_t *list, int value, int pos)
    {
    	int findex,iindex,i,j,k;
    	
    	if(pos<1 || (pos>list->capacity))
    	{
    		return -1;
    	}
    	findex = get_static_link_list_free_index(list);
    	if (findex <= 0)
    	{
    		return -1;	/* 链表已满 */
    	}
    	iindex = (list->capacity+2) - 1;
    	for (i=1; i<pos; i++)
    	{
    		iindex = list->node[iindex].cur; 
    	}
    	list->node[findex].data = value;
    	list->node[findex].cur = list->node[iindex].cur;
    	list->node[iindex].cur = findex;
    
    	return 0;
    }
    

    通过与前面文章单链表比较,静态链表的插入操作与单链表一样,也是需查找到插入目标位置的前一节点。这也是单向链表的特性,双向链表则可以直接操作插入目标位置。


    7 静态链表删除

      静态链表删除时间复杂度为O(1)。静态链表删除与插入是一个相反的的过程,删除操作首先需遍历查找到目标位置的前一节点,大体步骤如下:

    【1】遍历查找到插入位置前一节点

    【3】删除节点,插入位置节点游标值赋给前一节点游标

    【4】标记为空闲节点,备用表头结点游标值赋给插入位置节点游标

    【5】更改备用头结点,插入位置节点索引号(数组下标)值赋给备用表头结点游标


      如下图,左则为原始静态链表;删除“a2”节点数据,删除后的静态表如图右则,数据表样式为:d0—>d2。


    在这里插入图片描述

    静态链表删除过程


    静态链表删除伪代码:

    bool delete_static_link_list_node(static_link_list_t *list, int pos)
    {
    	int i,j,index;
    	list_node_type_t node;
    	
    	index = (list->capacity+2) - 1;
    	for (i=1; i<pos; i++)
    	{
    		index = list->node[index].cur;
    	}
    	/* 获取目标位置 */
    	j = list->node[index].cur;
    	list->node[index].cur = list->node[j].cur;
    	
    	/* 设置备用链表 */
    	list->node[j].cur = list->node[0].cur;
    	list->node[0].cur = j;
    	
    	return 0;
    }
    

    8 实例

    • 实现一个带头节点的静态链表,头节点不纳入链表长度计算
    • 提供静态链表创建、长度查询、空表检查、插入、删除、查找、清空、销毁操作接口
    • 提供节点索引号(数组下标)查找实现方法
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <malloc.h>
    #include <stdbool.h>
    
    /* 静态链表节点 */
    typedef struct _static_link_list_node
    {
      	int data;
    	int cur;
    }list_node_type_t;
    
    typedef struct _static_link_list
    {
    	int capacity;
      	list_node_type_t *node;
    }static_link_list_t;
    
    #define SLINK_LIST_SIZE	 (10)
    
    static_link_list_t *create_static_link_list(int capacity)
    {
    	static_link_list_t *list = NULL;
    	int i = 0;
    
    	if (capacity >= 0)
        {
            list = (static_link_list_t*)malloc(sizeof(static_link_list_t) + 
    											sizeof(list_node_type_t) * (capacity+2));/* 多申请2节点作头节点 */
        }
    	if (list != NULL)
    	{
    		list->capacity = capacity;
    		list->node = (list_node_type_t*)(list+1);
    		for (i=0; i<capacity+2; i++)
    		{
    			list->node[i].data = 0;		/* 备用表节点游标赋值 */
    			list->node[i].cur = i+1;
    		}
    		list->node[capacity].cur = 0;	/* 备用表最后一个节点游标值为0 */
    		list->node[capacity+1].cur = 0;	/* 数据表头节点游标值为0 */
    	}
    
    	return list;
    }
    
    /* 获取静态链表有效节点数,不包括头节点 */
    int get_static_link_list_occupy(static_link_list_t *list)
    {
    #if 1
    	int i = 0;
    	int j = 0;
    
    	i = list->node[list->capacity+2-1].cur;
    	while (i > 0)
    	{
    		j++;
    		i = list->node[i].cur;
    	}
    	return j;
    #else
    	if (list == NULL)
    	{
    		return 0;
    	}
    	return list->occupy;
    #endif
    }
    
    int clear_static_link_list(static_link_list_t *list)
    {
    	int i = 0;
    	
    	if (list==NULL)
    	{
    		return 0;
    	}
    	if (get_static_link_list_occupy(list) == 0)
    	{
    		return 0;
    	}
    	
    	for (i=0; i<list->capacity+2; i++)
    	{
    		list->node[i].data = 0;
    		list->node[i].cur = i+1;
    	}
    	list->node[list->capacity].cur = 0;
    	list->node[list->capacity+1].cur = 0;	
    	
    	return 0;
    }
    
    int destory_static_link_list(static_link_list_t *list)
    {
    	static_link_list_t *p = NULL;
    	
    	if (list==NULL)
    	{
    		return 0;
    	}
    	
    	free(list);
    	list = NULL;
    
    	return 0;
    }
    
    int get_static_link_list_node(static_link_list_t *list, int pos, list_node_type_t *rnode)  
    {
    	int index,i;
    	list_node_type_t *p = NULL;
    	
    	if ((list == NULL)||(pos<1))
    	{
    		return -1;
    	}
    	if (get_static_link_list_occupy(list) == 0)
    	{
    		return -1;
    	}
    
    	index = (list->capacity+2) - 1;
    	for (i=1; i<pos; i++)
    	{
    		index = list->node[index].cur;
    	}
    	i = list->node[index].cur;
    	rnode->data = list->node[i].data;
    	rnode->cur = list->node[i].cur;
    
    	return 0;	
    }
    
    /* 获取备用链表可用索引号 */
    int get_static_link_list_free_index(static_link_list_t *list)
    {
    	int i;
    	
    	if (list==NULL)
    	{
    		return -1;
    	}
    	
    	i = list->node[0].cur;
    	if (i>0)
    	{
    		list->node[0].cur = list->node[i].cur;
    	}
    	return i;
    }
    
    /* 静态链表pos位置插入value */
    int insert_static_link_list_node(static_link_list_t *list, int value, int pos)
    {
    	int findex,iindex,i,j,k;
    	
    	if (list==NULL)
    	{
    		return -1;
    	}
    	
    	if(pos<1 || (pos>list->capacity))
    	{
    		return -1;
    	}
    	
    	findex = get_static_link_list_free_index(list);
    	if (findex <= 0)
    	{
    		return -1;	/* 链表已满 */
    	}
    	
    	iindex = (list->capacity+2) - 1;
    	for (i=1; i<pos; i++)
    	{
    		iindex = list->node[iindex].cur;
    	}
    	list->node[findex].data = value;
    	list->node[findex].cur = list->node[iindex].cur;
    	list->node[iindex].cur = findex;
    
    	return 0;
    }
    
    /* 删除一个静态链表节点 */
    int delete_static_link_list_node(static_link_list_t *list, int pos)
    {
    	int i,j,index;
    	list_node_type_t node;
    	
    	if (list==NULL)
    	{
    		return -1;
    	}
    	if (pos<1 || (pos>=get_static_link_list_occupy(list)))	
    	{/* 删除位置超出范围 */
    		return -1;
    	}
    
    	index = (list->capacity+2) - 1;
    	for (i=1; i<pos; i++)
    	{
    		index = list->node[index].cur;
    	}
    	/* 获取目标位置 */
    	j = list->node[index].cur;
    	list->node[index].cur = list->node[j].cur;
    	
    	/* 设置备用链表 */
    	list->node[j].cur = list->node[0].cur;
    	list->node[0].cur = j;
    	
    	return 0;
    }
    
    /* 输出静态链表所有节点信息 */
    void printf_static_link_list_all_node(static_link_list_t *list)
    {
     	int index = 0;
       	for (index=0; index<(list->capacity+2); index++)
       	{
    		printf("node%d[%d, %d] ", index, list->node[index].data, list->node[index].cur);
    	}
    	printf("\n");
    }
    
    /* 输出静态链表有效数据 */
    void printf_static_link_list_data_node(static_link_list_t *list)
    {
    
    	int index = 0;
    
    	index = (list->capacity+2) - 1;
    	printf("[head,%d] ", list->node[index].cur);
    	while (list->node[index].cur > 0)
    	{
    		index = list->node[index].cur;
    		printf("[%d, %d] ", list->node[index].data, list->node[index].cur);
    	}
    	printf("\n");
    }
    
    int main(int argc, char *argv[]) 
    {
    	static_link_list_t *linklist = NULL;
    	static_link_list_t *ptemp;
    	list_node_type_t  node;
    	int elem = 0;
    	int i;
    	
    	/* 创建静态链表 */
    	linklist = create_static_link_list(SLINK_LIST_SIZE);	
    
    	/* 插入操作 */
    	insert_static_link_list_node(linklist, 1, 1);
    	insert_static_link_list_node(linklist, 2, 2);
    	insert_static_link_list_node(linklist, 3, 1);
    	insert_static_link_list_node(linklist, 5, 1);
    
    	printf("static link list node:\n");
    	printf_static_link_list_all_node(linklist);
    	printf("static link list occupy:[%d]\n", get_static_link_list_occupy(linklist));
    	printf("static link list data node:\n");
    	printf_static_link_list_data_node(linklist);
    
    	/* 查找操作 */
    	get_static_link_list_node(linklist, 2, &node);
    	printf("fine the data node[2], value:[%d, %d]\n", node.data, node.cur);
    
    	/* 删除操作 */
    	printf("delete data node[2]\n");
    	delete_static_link_list_node(linklist, 2);
    
    	printf("static link list node:\n");
    	printf_static_link_list_all_node(linklist);
    	printf("static link list occupy:[%d]\n", get_static_link_list_occupy(linklist));
    	printf("static link list data node:\n");
    	printf_static_link_list_data_node(linklist);
    	destory_static_link_list(linklist);	/* 销毁静态链表 */
    }
    

    编译执行

    • 在Ubuntu16.04下执行结果
    acuity@ubuntu:/mnt/hgfs/LSW/STHB/temp$ gcc static_link_list.c -o static_link_list
    acuity@ubuntu:/mnt/hgfs/LSW/STHB/temp$ ./static_link_list
    static link list node:
    node0[0, 5] node1[1, 2] node2[2, 0] node3[3, 1] node4[5, 3] node5[0, 6] node6[0, 7] node7[0, 8] node8[0, 9] node9[0, 10] node10[0, 0] node11[0, 4] 
    static link list occupy:[4]
    static link list data node:
    [head,4] [5, 3] [3, 1] [1, 2] [2, 0] 
    fine the data node[2], value:[3, 1]
    delete data node[2]
    static link list node:
    node0[0, 3] node1[1, 2] node2[2, 0] node3[3, 5] node4[5, 1] node5[0, 6] node6[0, 7] node7[0, 8] node8[0, 9] node9[0, 10] node10[0, 0] node11[0, 4] 
    static link list occupy:[3]
    static link list data node:
    
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  • 静态链表建立及操作

    2021-02-01 16:56:04
    文章目录静态链表简单介绍静态链表基本操作静态链表建立静态链表打印静态链表获取静态链表插入静态链表删除 静态链表简单介绍 静态链表是用数组描述的链表, 静态链表是由数组实现,该数组的每一个元素包含俩个...
  • 线性表——静态链表

    2021-11-16 15:44:41
    一、静态链表概念 1.1 静态链表定义 静态链表,也是线性存储结构的一种,它兼顾了顺序表和链表的优点于一身,可以看做是顺序表和链表的升级版。 使用静态链表存储数据,数据全部存储在数组中(和顺序表一样),但...
  • 用数组实现静态链表

    2021-03-12 15:54:57
    萌新学习静态链表的笔记: 静态链表和动态链表是线性表链式存储结构的两种不同的表示方式。 1、静态链表是用类似于数组方法实现的,是顺序的存储结构,在物理地址上是连续的,而且需要预先分配地址空间大小。所以...
  • 静态链表 使用静态链表存储数据,需要预先申请足够大的一整块内存空间,也就是说,静态链表存储数据元素的个数从其创建的那一刻就已经确定,后期无法更改。 比如,如果创建静态链表时只申请存储 10 个数据元素的...
  • 静态链表的插入

    2021-09-04 14:37:23
    静态链表:使用数组这一数据类型申请到一个有限存储空间 静态链表的组成:数据+游标 游标:用来存放下一个结点在数组中的位置 因为创建数组的时候元素的位置随机分配,所以需要用游标来记录位置信息——因此静态链表...
  • 静态链表的操作

    2019-03-08 17:04:51
    数据结构中的静态链表的操作: 1.增 2.删 3.改 4.查 欢迎指正
  • 数据结构(C语言版)---静态链表。这是博客配套代码。如果代码中有什么错误欢迎大家指出·············

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