解析C++的線(xiàn)性表鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)設(shè)計(jì)與相關(guān)的API實(shí)現(xiàn)

來(lái)源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語(yǔ)言|點(diǎn)擊：次

基本概念
鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)定義：
為了表示每個(gè)數(shù)據(jù)元素與其直接后繼元素之間的邏輯關(guān)系，每個(gè)元素除了存儲(chǔ)本身的信息外，還需要存儲(chǔ)指示其直接后繼的信息。

表頭結(jié)點(diǎn)：
鏈表中的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)，包含指向第一個(gè)數(shù)據(jù)元素的指針以及鏈表自身的一些信息。
數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)：
鏈表中代表數(shù)據(jù)元素的結(jié)點(diǎn)，包含指向下一個(gè)數(shù)據(jù)元素的指針和數(shù)據(jù)元素的信息。
尾結(jié)點(diǎn)：
鏈表中的最后一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)，其下一元素指針為空，表示無(wú)后繼。

鏈表技術(shù)領(lǐng)域推演

鏈表鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)_api實(shí)現(xiàn)分析：
在C語(yǔ)言中可以用結(jié)構(gòu)體來(lái)定義鏈表中的指針域，鏈表中的表頭結(jié)點(diǎn)也可以用結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)；

帶頭結(jié)點(diǎn)、位置從0的單鏈表；
返回鏈表中第3個(gè)位置處，元素的值。

LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos) 
{ 
 if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) { 
 return NULL; 
 } 
 TLinkList *tList = NULL; 
 tList = (TLinkList *)list; 
 LinkListNode *cur = NULL; 
 cur = &(tList->header); 
 
 for (int i = 0; i < pos; ++i) { 
 cur = cur->next; 
 } 
 
 return cur->next; 
}

返回第三個(gè)位置的。
移動(dòng)pos次以后，當(dāng)前指針指向哪里？
答案：指向位置2，所以需要返回 ret = current->next。

備注：循環(huán)遍歷時(shí)
遍歷第1次，指向位置0；
遍歷第2次，指向位置1；
遍歷第3次，指向位置2；
遍歷第n次，指向位置n-1。

刪除元素：

代碼實(shí)例：

linklist.h

#ifndef _MYLINKLIST_H_ 
#define _MYLINKLIST_H_ 
 
typedef void LinkList; 
 
typedef struct _tag_LinkListNode 
{ 
 struct _tag_LinkListNode* next; 
}LinkListNode; 
 
LinkList* LinkList_Create(); 
 
void LinkList_Destroy(LinkList* list); 
 
void LinkList_Clear(LinkList* list); 
 
int LinkList_Length(LinkList* list); 
 
int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos); 
 
LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos); 
 
LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos); 
 
#endif

linklist.cpp

#include <iostream> 
#include <cstdio> 
#include "linklist.h" 
 
using namespace std; 
 
typedef void LinkList; 
 
typedef struct _tag_LinkList 
{ 
 LinkListNode header; 
 int length; 
}TLinkList; 
 
LinkList* LinkList_Create() 
{ 
 TLinkList *tmp = NULL; 
 
 tmp = (TLinkList *)malloc(sizeof(TLinkList)); 
 if (tmp == NULL) { 
 printf("function LinkList_Create() err.\n"); 
 return NULL; 
 } 
 memset(tmp, 0, sizeof(TLinkList)); // 初始化為空鏈表 
 
 return tmp; 
} 
 
void LinkList_Destroy(LinkList* list) 
{ 
 if (list == NULL) { 
 return; 
 } 
 free(list); 
 
 return; 
} 
 
void LinkList_Clear(LinkList* list) 
{ 
 if (list == NULL) { 
 return; 
 } 
 TLinkList *tList = NULL; 
 tList = (TLinkList *)list; 
 tList->header.next = NULL; 
 tList->length = 0; 
 
 return; 
} 
 
int LinkList_Length(LinkList* list) 
{ 
 if (list == NULL) { 
 return -1; 
 } 
 TLinkList *tList = NULL; 
 tList = (TLinkList *)list; 
 
 return tList->length; 
} 
 
int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos) 
{ 
 if (list == NULL || node == NULL || pos < 0) { 
 return -1; 
 } 
 TLinkList *tList = NULL; 
 tList = (TLinkList *)list; 
 LinkListNode *cur = NULL; 
 cur = &(tList->header); 
 
 // 對(duì)pos的容錯(cuò)處理，如果pos過(guò)大，改為最后面 
 if (pos > LinkList_Length(list)) { 
 pos = LinkList_Length(list); 
 } 
 
 // 移動(dòng)到需要插入的位置 
 for (int i = 0; i < pos; ++i) { 
 cur = cur->next; 
 } 
 
 // 插入 
 node->next = cur->next; 
 cur->next = node; 
 
 ++tList->length; 
 
 return 0; 
} 
 
LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos) 
{ 
 if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) { 
 return NULL; 
 } 
 TLinkList *tList = NULL; 
 tList = (TLinkList *)list; 
 LinkListNode *cur = NULL; 
 cur = &(tList->header); 
 
 for (int i = 0; i < pos; ++i) { 
 cur = cur->next; 
 } 
 
 return cur->next; 
} 
 
LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos) 
{ 
 if (list == NULL || pos < 0 || pos >= LinkList_Length(list)) { 
 return NULL; 
 } 
 TLinkList *tList = NULL; 
 tList = (TLinkList *)list; 
 LinkListNode *cur = NULL; 
 cur = &(tList->header); 
 
 for (int i = 0; i < pos; ++i) { 
 cur = cur->next; 
 } 
 
 LinkListNode *ret = NULL; 
 ret = cur->next; 
 
 // 刪除結(jié)點(diǎn) 
 cur->next = ret->next; 
 
 --tList->length; 
 
 return ret; 
}

main.cpp

#include <iostream> 
#include <cstdio> 
#include "linklist.h" 
 
using namespace std; 
 
typedef struct _Student 
{ 
 LinkListNode node; 
 char name[32]; 
 int age; 
}Student; 
 
int main() 
{ 
 Student s1, s2, s3, s4, s5, s6; 
 s1.age = 21; 
 s2.age = 22; 
 s3.age = 23; 
 s4.age = 24; 
 s5.age = 25; 
 s6.age = 26; 
 
 // 創(chuàng)建鏈表 
 Student *list = (Student *)LinkList_Create(); 
 
 // 插入結(jié)點(diǎn) 
 LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s1, 0); 
 LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s2, 0); 
 LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s3, 0); 
 LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s4, 0); 
 LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s5, 0); 
 LinkList_Insert(list, (LinkListNode *)&s6, 3); 
 
 // 遍歷鏈表 
 for (int i = 0; i < LinkList_Length(list); ++i) { 
 Student *tmp = (Student *)LinkList_Get(list, i); 
 if (tmp == NULL) { 
 return 0; 
 } 
 printf("age: %d\n", tmp->age); 
 } 
 
 // 刪除鏈表結(jié)點(diǎn) 
 while (LinkList_Length(list)) { 
 Student *tmp = (Student *)LinkList_Delete(list, 0); 
 if (tmp == NULL) { 
 return 0; 
 } 
 printf("age: %d\n", tmp->age); 
 } 
 
 LinkList_Destroy(list); 
 
 return 0; 
}

優(yōu)點(diǎn)：

無(wú)需一次性定制鏈表的容量；
插入和刪除操作無(wú)需移動(dòng)數(shù)據(jù)元素。

缺點(diǎn)：

數(shù)據(jù)元素必須保存后繼元素的位置信息；
獲取指定數(shù)據(jù)的元素操作需要順序訪(fǎng)問(wèn)之前的元素。

工程詳情：Github

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