【数据结构】单链表(Singly Linked List ) && 静态链表(Static list)

2019-05-13 20:54:17 浏览数 (1)

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数据结构-线性表|顺序表|链表(中)

本节纲要

  • 预备知识
  • 顺序表(Sequential List)
  • 单链表(Singly Linked List )
  • 静态链表(Static list )
  • 循环链表(circular linked list)
  • 双向链表(doubly linked list)

03 单链表(Singly Linked List )

3.1 什么是单链表？

单链表是一种链式存储的结构。它动态的为节点分配存储单元。当有节点插入时，系统动态的为结点分配空间。在结点删除时，应该及时释放相应的存储单元，以防止内存泄露。由于是链式存储，所以操作单链表时，必须知道头结点或者头指针的位置。并且，在查找第i个节点时，必须找到第i-1个节点。

3.2 单链表的存储结构代码描述

对于链式存储，通过上一节的讲解相信大家已经了解得够清楚了。如下图所示：

下面我们来看看单链表存储是如何用代码来实现的。

代码语言：txt复制
//单链表的存储结构C语言代码
typedef struct SListNode
{
    datatype data;    //数据域
    struct SListNode * pnext;//指针域
}SLinkList;

由上面的结构我们可以看出，一个节点由存放数据的数据域和存放地址的指针域组成。假如p指向了第i个节点，那么p->data就是该节点存放的数据，而p->pnext自然就是指向下一个节点的指针。如下图所示：

那么接下来我们看看单链表的各个操作具体实现吧。(只讲几个关键步骤)

备注：下面的代码基于这样的一个单链表：

  • 有一个头指针phead#define status bool #define ERROR false #define OK true /* * 函数功能：获取位置index节点的数据 * 参数说明：phead链表头结点，e用来获取的变量，index索引 */ status GetSListIndexNode(Node * phead,DType *e, int index) { int icount = 0; //计数器 //注：0号位为头结点，头结点不存放任何数据 if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength()/*此处为链表长度*/) { return ERROR; //异常 处理 } while (phead->pnext != nullptr) { icount ; phead = phead->pnext; if (icount == index) { *e = phead->data; return OK; } } return ERROR; }
  • 有一个头结点node
  • 头指针指向头结点，头结点位置记为03.3 单链表的读取在拿到头指针以后，单链表的读取也并非一件难事。一开始设置一个计数变量，不断遍历链表，让计数器自增。找到合适的位置将数据读取出来。具体代码实现如下：

3.4 单链表的插入

3.4.1 指定位置后插

其实链表的插入和删除都是很简单的操作，初学者只要抓住指针指向的节点，并加以区分开来，就很easy了。如下图：

图中，假如此时p指向了我们要插入的节点的位置。那么，怎样把我们的S节点给插入到p指向的节点之后？在这里我们先不要惊动p以及p后面的节点：

  1. 我们先让S节点指向p之后的节点(步骤①)
  2. 之后我们切断p和p后面那个节点的关系(步骤②)
  3. 最后让p节点的指针域指向s节点(步骤③)，搞定

算法描述：

  1. 声明一个指针p指向链表头结点，向后遍历p=p->next，找到正确的位置。#define status bool #define ERROR false #define OK true /* * 函数功能：指定位置后插 * 参数说明：phead链表头结点，IData插入的数据，index索引 */ status InsertSListNodeFront(Node * phead, DType IData, int index) { if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength()) { return ERROR; //异常 处理 } int iCount = 0; //计数器 Node<DType> * q = nullptr; //备用 while (phead->pnext != nullptr) { iCount ; q = phead; phead = phead->pnext; if ( iCount == index ) { Node<DType> * p = new Node<DType>; p->data = IData; p->pnext = phead; q->pnext = p; //前插 return OK; } } return ERROR; }
  2. 新建一个结点s。
  3. s->next = p->next ①
  4. p->next = s ②③ 具体代码如下：
3.4.1 指定位置前插

咳咳，聪明的小伙伴，用脑子想想。指定位置前插 == 指定位置的前一个位置进行后插。懂了吧？直接看具体代码：

代码语言：txt复制
/*
 * 函数功能：指定位置后插
 * 参数说明：phead链表头结点，IData插入的数据，index索引
*/
status InsertSListNodeBack(Node * phead, DType IData, int index)
{
	if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())
	{
		return ERROR; //异常 处理
	}
	int iCount = 0; //计数器
	Node<DType> * q = nullptr; //备用
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		iCount  ;
		q = phead;
		phead = phead->pnext;
		if (iCount == index)
		{
			Node<DType> * p = new Node<DType>;
			q = phead;
			phead = phead->pnext; //后插就是后一个节点的前插咯
			p->data = IData;
			p->pnext = phead;
			q->pnext = p;   
			return OK;
		}
	}
	return ERROR;
}

3.5 单链表的删除

单链表的删除其实也是很简单。只要比如要删除p指向的节点，只需要让p之前的节点的指针域直接指向p之后的节点，再把p给free就OK了。如下图：

算法描述:

  1. 声明一个指针p指向链表头结点，向后遍历p=p->next，找到要删除的节点位置。
  2. q = p->next
  3. p->next = q->next ①②
  4. free(q) ③④

具体代码如下:

代码语言：txt复制
/*
 * 函数功能：指定位置后插
 * 参数说明：phead链表头结点，IData获取删除的数据，index索引
*/
//删除指定位置节点(e获取删除元素)
template <typename DType>
status DeleteSListIndexNode(Node * phead, DType *e, int index)
{
	int i = 0; //计数器
	Node<DType> * q = nullptr;
	if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())
	{
		return ERROR; //异常 处理
	}
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		i  ;
		q = phead; //保存备用
		phead = phead->pnext;
		if (i == index)
		{
			*e = phead->data;
			q->pnext = phead->pnext; //删除出局
			return OK;
		}
	}
	return ERROR;
}

代码应该不难，相信大家都能很容易看懂。

3.6 单链表的完整代码

好了，前面介绍了几个重要的操作，接下来请大家看看完整的代码吧。小编为了使用方便，就用C 的class和template将整个链表封装到了一个类里面，通过模板实现泛型编程。

代码语言：txt复制
/*
 * 文件名:SingleLinkList.h
 * 说明 ：类的各种声明
 */
#pragma once //VC编译器防止头文件被重复包含的一条预编译指令

#define status bool
#define OK true
#define ERROR false
#define YES true
#define NO false

template <typename DType>
class Node
{
public:
	DType data;
	Node * pnext;
};

template <typename DType>
class CSingleLinkList
{
private:
	Node<DType> *phead; //链表头指针
public:
	CSingleLinkList();//构造，类被创建时调用
	~CSingleLinkList();//析构，类被销毁时调用
public:
	//初始化链表
	status InitSList();
	//获取链表长度
	int GetSListLength();
	//增加一个节点 前插法
	status AddSListNodeFront(DType idata);
	//增加一个节点 后插法
	status AddSListNodeBack( DType idata);
	//判断链表是否为空
	status IsSListEmpty();
	//获取指定位置节点值(注意，本程序规定0号为头节点，e获取删除元素)
	status GetSListIndexNode(DType *e, int index);
	//删除指定位置节点(e获取删除元素)
	status DeleteSListIndexNode(DType *e, int index);
	//查找链表中指定值(pindex获取位置0==>not found)
	status SearchSListNode(DType SData, int *pindex);
	//指定位置前插
	status InsertSListNodeFront(DType IData, int index);
	//指定位置后插
	status InsertSListNodeBack(DType IData, int index);
	//清空链表(保留根节点)
	status ClearSList();
	//销毁链表(all delete)
	status DestorySList();
	//尾部删除一个元素
	status DeleteSListNodeBack();
	//打印链表   此函数根据实际情况而定
	void PrintSList();
};

/*
 * 文件名:SingleLinkList.cpp
 * 说明 ：类的各种方法的实现
 */

#include "SingleLinkList.h"
#include <stdio.h>

template <typename DType>
CSingleLinkList<DType>::CSingleLinkList()
{
	cout << "链表创建" << endl;
	InitSList();
}
template <typename DType>
CSingleLinkList<DType>::~CSingleLinkList()
{
	cout << "链表销毁" << endl;
	DestorySList();
}
//初始化链表
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::InitSList()
{
	Node<DType> * ph = new Node<DType>;
	if (ph != NULL)
	{
		ph->pnext = nullptr;
		this->phead = ph; //头结点
		return OK;
	}
	return ERROR;
}
//获取链表长度(head_node is not included)
template <typename DType>
int CSingleLinkList<DType>::GetSListLength()
{
	int length = 0;
	Node<DType> * phead = this->phead;
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		length  ;
		phead = phead->pnext;
	}
	return length;
}
//增加一个节点 前插法
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::AddSListNodeFront( DType idata)
{
	Node<DType> * pnode = new Node<DType>;
	if (pnode != NULL)
	{
		pnode->data = idata;
		pnode->pnext = this->phead->pnext;
		this->phead->pnext = pnode; //挂载
		
		//printf("pnode = %p  pnode->pnext = %p this->phead->pnext = %p this->phead = %pn", pnode, pnode->pnext, this->phead->pnext, this->phead);
		return OK;
	}
	return ERROR;
}


//增加一个节点 尾插法
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::AddSListNodeBack(DType idata)
{
	Node<DType> * pnode = new Node<DType>;
	Node<DType> * phead = this->phead;
	if (pnode != NULL)
	{
		while (phead->pnext != nullptr)
		{
			phead = phead->pnext;
		}
		pnode->data = idata;
		pnode->pnext = nullptr;
		phead->pnext = pnode; //挂载
		return OK;
	}
	return ERROR;
}
//判断链表是否为空
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::IsSListEmpty()
{
	if (this->phead->pnext == nullptr)
	{
		return YES;
	}
	return NO;
}
//获取指定位置节点值(注意，本程序规定0号为头节点，e获取节点的值)
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::GetSListIndexNode(DType *e, int index)
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	int i = 0; //计数器
	if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())
	{
		return ERROR; //异常 处理
	}
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		i  ;
		phead = phead->pnext;
		if (i == index)
		{
			*e = phead->data;
			return OK;
		}
	}
	return ERROR;
}
//删除指定位置节点(e获取删除元素)
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::DeleteSListIndexNode( DType *e, int index)
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	int i = 0; //计数器
	Node<DType> * q = nullptr;
	if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())
	{
		return ERROR; //异常 处理
	}
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		i  ;
		q = phead; //保存备用
		phead = phead->pnext;
		if (i == index)
		{
			*e = phead->data;
			q->pnext = phead->pnext; //删除出局
			return OK;
		}
	}
	return ERROR;
}
//查找链表中指定值(pindex获取位置   0==>not found)
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::SearchSListNode( DType SData, int *pindex)
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	int iCount = 0;//计数器
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		iCount  ;
		phead = phead->pnext;
		if (phead->data == SData)
		{
			*pindex = iCount;
			return YES;
		}
	}
	*pindex = 0;
	return NO;
}
//指定位置前插
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::InsertSListNodeFront(DType IData, int index)
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())
	{
		return ERROR; //异常 处理
	}
	int iCount = 0; //计数器
	Node<DType> * q = nullptr; //备用
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		iCount  ;
		q = phead;
		phead = phead->pnext;
		if ( iCount == index )
		{
			Node<DType> * p = new Node<DType>;
			p->data = IData;
			p->pnext = phead;
			q->pnext = p;   //前插
			return OK;
		}
	}
	return ERROR;
}
//指定位置后插
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::InsertSListNodeBack( DType IData, int index)
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	if (phead->pnext == nullptr || index < 1 || index > GetSListLength())
	{
		return ERROR; //异常 处理
	}
	int iCount = 0; //计数器
	Node<DType> * q = nullptr; //备用
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		iCount  ;
		q = phead;
		phead = phead->pnext;
		if (iCount == index)
		{
			Node<DType> * p = new Node<DType>;
			q = phead;
			phead = phead->pnext; //后插就是后一个节点的前插咯
			p->data = IData;
			p->pnext = phead;
			q->pnext = p;   
			return OK;
		}
	}
	return ERROR;
}
//清空链表(保留根节点)
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::ClearSList()
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	Node<DType> * q = nullptr; //防止那啥，野指针
	phead = phead->pnext;//保留头节点
	while (phead != nullptr)
	{
		q = phead;
		phead = phead->pnext;
		delete q; //释放
	}
	this->phead->pnext = nullptr;
	return OK;
}
//销毁链表(all delete)
template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::DestorySList()
{
	ClearSList();
	delete this->phead;//释放头结点 
	return OK;
}

template <typename DType>
status CSingleLinkList<DType>::DeleteSListNodeBack()
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	Node<DType> * q = nullptr; //备用
	if (phead->pnext == nullptr)
	{
		return ERROR; //链表都空了还删鸡毛
	}
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		q = phead;
		phead = phead->pnext;
	}
	q->pnext = nullptr;
	delete phead;

	return OK;
	
}
template <typename DType>
void CSingleLinkList<DType>::PrintSList()
{
	Node<DType> * phead = this->phead;
	if (phead->pnext == nullptr || phead == nullptr)
	{
		cout << "链表为空，打印鸡毛" << endl;
		return;
	}
	int i = 1;
	cout << "===============print list================" << endl;
	while (phead->pnext != nullptr)
	{
		phead = phead->pnext;
		cout <<"node[" << i   << "] = " << phead->data<<endl;
	}
}

/*
 * 文件名:SingleLinkListTest.cpp
 * 说明 ：测试代码
 */

 #include <iostream>
#include "SingleLinkList.h"
#include "SingleLinkList.cpp"

using namespace std;

int main()
{
	CSingleLinkList<int> * pMySList = new CSingleLinkList<int>;
	cout << pMySList->IsSListEmpty() << endl;
	pMySList->AddSListNodeFront(111);
	pMySList->AddSListNodeFront(222);
	pMySList->AddSListNodeFront(333);

	cout << "链表长度" << pMySList->GetSListLength() << endl;

	pMySList->PrintSList();

	pMySList->AddSListNodeBack(444);
	pMySList->AddSListNodeBack(555);
	pMySList->AddSListNodeBack(666);

	pMySList->PrintSList();

	cout << pMySList->IsSListEmpty() << endl;
	cout << "链表长度" << pMySList->GetSListLength() << endl;

	int GetElem, GetIndex;
	pMySList->GetSListIndexNode(&GetElem, 2);
	cout << "Got Elem = " << GetElem << endl;

	pMySList->GetSListIndexNode(&GetElem, 6);
	cout << "Got Elem = " << GetElem << endl;

	pMySList->GetSListIndexNode(&GetElem, 4);
	cout << "Got Elem = " << GetElem << endl;

	pMySList->DeleteSListIndexNode(&GetElem, 1);
	cout << "del Elem = " << GetElem << endl;
	pMySList->DeleteSListIndexNode(&GetElem, 3);
	cout << "del Elem = " << GetElem << endl;
	

	pMySList->PrintSList();

	pMySList->SearchSListNode(555, &GetIndex);
	cout << "Search Index = " << GetIndex << endl;
	pMySList->SearchSListNode(111, &GetIndex);
	cout << "Search Index = " << GetIndex << endl;
	pMySList->SearchSListNode(666, &GetIndex);
	cout << "Search Index = " << GetIndex << endl;

	pMySList->InsertSListNodeFront(333, 1);
	pMySList->InsertSListNodeFront(444, 4);

	pMySList->PrintSList();

	pMySList->InsertSListNodeBack(777, 3);
	pMySList->InsertSListNodeBack(888, 5);

	pMySList->PrintSList();

	pMySList->DeleteSListNodeBack();
	pMySList->PrintSList();
	pMySList->DeleteSListNodeBack();
	pMySList->PrintSList();
	pMySList->DeleteSListNodeBack();
	pMySList->PrintSList();

	return 0;
}

代码如果有不正确的地方，欢迎大家来指正哈。

04 静态链表(circular linked list)

4.1 什么是静态链表？

我们把线性表的元素存放在数组中，这些元素由两个域组成：

  • 数据域data
  • 指针域cur

数据域是存放数据的，而指针域，这里和链表不同是，它存的不再是指向下一个节点的内存地址。而是下一个节点在数组中的下标。我们就把这种用数组描述的链表称为静态表，该方法也称之为游标实现法。如下图所示：

由上图我们需要注意以下几点：

  • 我们对数组的第一个元素和最后一个元素做特殊处理，不存放数据。
  • 把未使用的数组元素称为备用链表。
  • 数组的第一个元素(下标为0)的cur域存放备用链表第一个节点的下标。
  • 数组的最后一个元素的cur域存放第一个有数据的节点的下标，相当于链表中头结点的存在。链表为空时，其值为0。

如下图：

引出的问题：数组的长度定义的问题，无法预支。所以，为了防止溢出，我们一般将静态表开得大一点。

4.2 静态链表存储的代码描述

基于上面的讲解，我们来看看代码是怎么描述这种存储结构的。

代码语言：txt复制
//---------线性表的静态单链表存储结构--------
#define MAXSIZE 1000 /*假设链表最大长度为1000*/
typedef struct
{
    datatype data;
    int cur;   //为0时表示无指向
}SLinkList[MAXSIZE];

接下来我们讲解几个重要的操作实现。

4.3 静态链表的插入操作

前面我们讲动态链表的时候说过，增加和删除一个节点我们可以用malloc()和free()函数(C 可用new和delete)来实现。但是现在由于我们操作的是静态表，它可是用数组存的，可没有这种操作了。因此我们首先来自己实现一个静态表的malloc和free。

那么怎么辨别数组中哪些空间没有被使用呢？一个好的解决办法是，将所有未使用或者被删除的空间串成一个备用链表。插入节点时便可以从备用链表获取第一个未使用的空间的下标。因此我们在初始化的时候会做这样的工作：

代码语言：txt复制
void SListInit(SLinkList space)
{
    int i;
    for(i = 0; i < MAXSIZE; i  )
        space[i].cur = i 1; //将所有结点链入备用链表
    //备用链表头指针链像第二个结点
    space[0].cur = space[1].cur; 
    //第一个结点作为链表的头结点  
    space[1].cur = 0;              
}

分配内存

代码语言：txt复制
/分配备用链表的一个结点,返回下标
//若为0，则说明备用链表用完
int Malloc_SL(SLinkList space)
{
    int i = space[0].cur;
    //判断备用链表是否非空
    if(space[0].cur)    
        //备用链表头指针指向第二个空结点
        space[0].cur = space[i].cur; 

    return i;    //返回第一个空结点
}

上面的代码应该是没有难度的。写完了这个函数，我们来看看静态表中具体如何插入：

代码语言：txt复制
//在链表的第i个位置插入元素e
void SlistInsert(SLinkList space, int i, ElemType e)
{
    //超出范围
    if(i < 1 || i > SListLength(space) 1) 
        return;
    int k = 1, j;
    //使k指示要插入的结点的前一个结点
    for(j = 0; j <i-1; j  ) 
        k = space[k].cur;

    int v = Malloc_SL(space);
    if(v)     //如果有空间
    {
        space[v].data = e;
        space[v].cur = space[k].cur;
        space[k].cur = v;  //链入链表
    }
}

注意几点：

  • 首先我们让k指向了要插入节点(记为X)的前一个位置(记为Y节点)，前插法。
  • 然后我们在静态表内申请空间，存放新的节点(记为N)。
  • 把数据放进新申请的节点里面。
  • 新节点N的cur域指向X节点，然后让Y节点指向N节点。

该过程不难理解。就不上图了……

4.4 静态链表的删除操作

删除同样需要自己实现free函数，我们来看看代码：

回收内存

代码语言：txt复制
//将下标为k的空闲结点回收到备用链表
void Free_SL(SLinkList space, int k)
{
    //将备用链表链到k之后
    space[k].cur = space[0].cur;  
    //将k链到备用链表头之后
    space[0].cur = k;               
}

删除以后记得把空间重新挂载到备用链表上以便下一次使用。下面我们实现删除的代码：

代码语言：txt复制
//删除第i个位置的元素
void SListDelete(SLinkList space, int i)
{   //超出范围退出
    if(i < 1 || i > SListLength(space))  
        return ;
    int k = 1, j;
     //使k指示要删除的结点的前一个结点
    for(j = 0; j <i-1; j  )  
        k = space[k].cur;

    int temp = space[k].cur;
    space[k].cur = space[temp].cur;
    Free_SL(space, temp);
}

其实代码也很好理解了。假如X、Y、Z……等等排列，我们要删除Y。无非就是告诉X，你不要指向Y了，你直接指向Z，然后我们再把Y给free了。就直接变成了X、Z……简单吧。

4.5 静态链表的完整代码

熬了一个下午,终于写完了.哈哈,用了C 的类模板封装了一个静态链表,简单的增删查改功能都有了.具体可以看代码:

StaticLinkList.h

代码语言：txt复制
#pragma once
#include <iomanip>

#define MAXSIZE 100

#define status bool
#define YES true
#define NO false
#define OK true
#define ERROR false

template <typename DATATYPE>
class Component
{
public:
	DATATYPE data; //数据域
	int cur;       //cur域，指向下一个元素的下标
};


template <typename DATATYPE>
class CStaticLinkList
{
public:
	Component<DATATYPE>  StaticLinkList[MAXSIZE];  //静态表
//自定义malloc和free
public:
	int MallocNodeSSL();
	status FreeNodeSSL(int index);
public:
	status InitList(); //初始化静态表
	status BackAddList( DATATYPE AddData); //尾增加
	status InsertNodeList(DATATYPE InsertData, int index);//指定位置插入
	status DeleteNodeList(DATATYPE *DelData, int index); //指定位置删除
	int SearchList(DATATYPE sData);       //搜索数据为sData的节点,返回其在数组中的下标,0表示失败
	status GetIndexList(DATATYPE *gData, int index);//获取指定索引的节点数据
	int GetLengthList(); //获取静态表的长度
	status ClearList(); //清空静态表
	status IsEmptyList(); //判断静态表是否为空
	status IsFullList(); //判断静态表是否满了
	void PrintList(); //打印静态表,此函数根据实际情况编写

public:
	CStaticLinkList();
	~CStaticLinkList();
};

StaticLinkList.cpp

代码语言：txt复制
#include "StaticLinkList.h"

template <typename DATATYPE>
CStaticLinkList<DATATYPE>::CStaticLinkList()
{
	cout << "===========静态表创建===========" << endl;
	InitList();
}

template <typename DATATYPE>
CStaticLinkList<DATATYPE>::~CStaticLinkList()
{
	cout << "===========静态表销毁===========" << endl;
}

template <typename DATATYPE>
int CStaticLinkList<DATATYPE>::MallocNodeSSL()
{
	int index = StaticLinkList[0].cur; //把备用链表第一个节点拿出来用
	if (StaticLinkList[0].cur) //判断是否还有位置
	{
		StaticLinkList[0].cur = StaticLinkList[index].cur; //让备用链表第二个节点上来顶替第一个的位置
	}

	return index; //返回0表示分配失败
}

template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::FreeNodeSSL(int index)
{
	//将删除节点挂接到备用链表上
	this->StaticLinkList[index].cur = this->StaticLinkList[0].cur;
	this->StaticLinkList[0].cur = index;
	
	return OK;
}

template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::InitList()
{
	int i;
	for (i = 0; i < MAXSIZE - 1; i  )
	{
		StaticLinkList[i].cur = i   1;//全部塞入备用链表
	}
	StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur = 0;/*因为目前静态表为空,最后一个节点的cur域为0*/
	return OK;
}

template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::BackAddList(DATATYPE AddData) //尾增加
{
	if (IsFullList())
	{
		return ERROR;
	}
	int index = MAXSIZE - 1;
	int last = index;

	while (index != 0)
	{
		last = index;
		index = StaticLinkList[index].cur;
	}

	int k = MallocNodeSSL(); //获取空闲位置下标
	if (k)
	{
		StaticLinkList[k].data = AddData; //存入数据
		StaticLinkList[k].cur = 0;   //末尾指向0
		StaticLinkList[last].cur = k;
		return OK;
	}

	return ERROR;
	
}
//在List中第i个节点之前插入新的节点
template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::InsertNodeList(DATATYPE InsertData, int index)//指定位置插入
{
	int i, GetFree, pos;
	pos = MAXSIZE - 1;//最后节点下标
	if (index < 1 || index > GetLengthList() || IsFullList())
	{
		return ERROR; //位置异常处理
	}

	GetFree = MallocNodeSSL();
	if (GetFree)
	{
		StaticLinkList[GetFree].data = InsertData;
		for (i = 0; i < index - 1; i  )
		{
			pos = StaticLinkList[pos].cur; //定位
		}
		StaticLinkList[GetFree].cur = StaticLinkList[pos].cur;
		StaticLinkList[pos].cur = GetFree; //插入

		int q = StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur;
		if (q == 0) //静态表为空
		{
			StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur = 1;
		}
		return OK;
	}
	return ERROR;
}

//判断是否为空
template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::IsEmptyList()
{
	if (StaticLinkList[MAXSIZE-1].cur == 0)
	{
		return YES; 
	}

	return NO;
}
//判断静态表是否满了
template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::IsFullList()
{
	if (GetLengthList() == MAXSIZE - 2) //因为首位不存数据,因此pass掉
	{
		return YES;
	}
	return NO;
}
template <typename DATATYPE>
int CStaticLinkList<DATATYPE>::GetLengthList() //获取静态表的长度
{
	int iCount = 0;
	int k = MAXSIZE - 1;
	while (StaticLinkList[k].cur != 0)
	{
		iCount  ;
		k = StaticLinkList[k].cur;
	}

	return iCount;
}
template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::DeleteNodeList(DATATYPE *DelData, int index)//指定位置删除
{
	int i, pos, k;
	pos = MAXSIZE - 1;//最后节点下标
	if (index < 1 || index > GetLengthList() || IsEmptyList())
	{
		return ERROR; //位置异常处理
	}
	for (i = 0; i < index - 1; i  )
	{
		pos = StaticLinkList[pos].cur; //定位到被删除节点的前一个节点
	}
	k = StaticLinkList[pos].cur; 
	*DelData = StaticLinkList[k].data; //获取数据
	StaticLinkList[pos].cur = StaticLinkList[k].cur;//让前一个节点直接指向后一个节点.把夹在中间的踢掉
	FreeNodeSSL(k); //释放空间

	return OK;
}
//搜索数据为sData的节点,返回其在静态表中的第i个位置,0表示没找到
template <typename DATATYPE>
int CStaticLinkList<DATATYPE>::SearchList(DATATYPE sData)
{
	int pos = StaticLinkList[MAXSIZE-1].cur;
	int iCount = 1;
	while (pos != 0)
	{
		if (StaticLinkList[pos].data == sData) //找到数据
		{
			return iCount;
		}
		pos = StaticLinkList[pos].cur; //循环遍历
		iCount  ;
	}

	return 0;
}
template <typename DATATYPE>
status CStaticLinkList<DATATYPE>::GetIndexList(DATATYPE *gData, int index)//获取第index个节点数据
{
	int i, pos;
	pos = MAXSIZE - 1;//最后节点下标
	if (index < 1 || index > GetLengthList() || IsEmptyList())
	{
		return ERROR; //位置异常处理
	}
	for (i = 0; i < index; i  )
	{
		pos = StaticLinkList[pos].cur; //定位到第index个节点
	}
	*gData = StaticLinkList[pos].data;

	return OK;
}
template <typename DATATYPE>
status  CStaticLinkList<DATATYPE>::ClearList() //清空静态表
{
	InitList();//再初始化一次就是清空了
	return  OK;
}
template <typename DATATYPE>
void  CStaticLinkList<DATATYPE>::PrintList()
{
	int pos = StaticLinkList[MAXSIZE - 1].cur;
	if (pos == 0)
	{
		cout << "===========静态链表为空,打印鸡毛!!!===========" << endl;
		return;
	}
	cout << setiosflags(ios::left);
	cout << setw(10) << "索引" << setw(10) << "下标" << setw(10) << "data" << setw(10) << "cur" << endl;
	int iCount = 1;
	while (pos != 0)
	{
		cout << setw(10) << iCount << setw(10) << pos << setw(10) << StaticLinkList[pos].data << setw(10) << StaticLinkList[pos].cur << endl;
		pos = StaticLinkList[pos].cur; //循环遍历
		iCount  ;
	}
}

StaticLinkListTest.cpp测试代码

代码语言：txt复制
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include "StaticLinkList.h"
#include "StaticLinkList.cpp"
using namespace std;

int main()
{
	char get;
	CStaticLinkList<char> *p = new CStaticLinkList<char>;
	p->PrintList();
	
	p->BackAddList('a'); //pass
	p->BackAddList('b');
	p->BackAddList('c');
	p->BackAddList('d');
	p->BackAddList('e');

	//p->ClearList();      //pass

	p->PrintList();

	p->DeleteNodeList(&get, 2);  //pass
	cout << "get = " << get << endl;

	p->DeleteNodeList(&get, 2);
	cout << "get = " << get << endl;

	p->PrintList();
	p->BackAddList('f');

	p->PrintList();
	cout << "length = " << p->GetLengthList() << endl;//pass

	p->GetIndexList(&get, 3);  //pass
	cout << "get = " << get << endl; 

	p->InsertNodeList('h', 2);
	p->InsertNodeList('i', 3);

	p->PrintList();
	cout << "length = " << p->GetLengthList() << endl;//pass

	cout << "search_pos = " << p->SearchList('q') << endl;
	cout << "search_pos = " << p->SearchList('h') << endl;
	cout << "search_pos = " << p->SearchList('i') << endl;

	delete p;

	return 0;
}

运行结果

运行结果运行结果

代码未经过严谨测试,如果有错,欢迎大家指正和交流啊.

这次就先到这里吧。更多精彩内容，请期待下回分解。

另外：部分资料参考自网络，来源和作者实在无法考证，如果有侵犯到您的劳动成果，请速与我联系。

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