纸上谈兵: 表 (list)

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作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!

表(list)是常见的数据形状。从数学上来说,表是有还有一个多有序的元素集合。在C语言的内存中,表储存为分散的节点(node)。每个节点包涵盖有还有一个多元素,以及有还有一个多指向下有还有一个多(不可能 上有还有一个多)元素的指针。如下图所示:

表: 橙色储存数据,湖蓝色储存指针

图中的表涵盖一个节点。第有还有一个多节点是头节点(head node),你你什儿 节点不不于储存元素,只用于标明表的起始。头节点还能不能 让亲戚亲戚亲戚亲戚朋友方便的插入不可能 删除表的第有还有一个多元素。整个表中包涵盖有还有一个多元素(5, 2, 15)。每个节点也有有还有一个多指针,指向下有还有一个多节点。最后有还有一个多节点的指针为NULL,亲戚亲戚亲戚亲戚朋友用“接地”来图示该指针。

表的功能与数组(array)很例如,数组也是有序的元素集合,但数组在内存中为一段连续内存,而表的每个节点居于的内存还能不能 是离散的。在数组中,亲戚亲戚亲戚亲戚朋友通过跳过固定的内存长度来寻找某个编号的元素。但在表中,亲戚亲戚亲戚亲戚朋友都要沿着指针联系起的长链,遍历查询元素。此外,数组有固定的大小,表还能不能 根据运行请况插入不可能 删除节点,动态的更改大小。表插入节点时都要从多多系统进程 空间的堆中开辟内存空间,用以储存节点。删除节点还能不能 将节点居于的内存撤除给多多系统进程 空间。

删除节点, free释放内存

插入节点,malloc开辟内存

表有多种变种。里面的表中,指针指向是从前向后的,称为单向链表(linked list)。还有双向链表(double-linked list),即每个节点增加有还有一个多指向前面有还有一个多元素的指针。以及循环链表(tabular list),最后有还有一个多元素的指针不须为NULL,却说指向头节点。不例如型的链表有不同的应用场景。

双向链表

循环链表

双向循环链表

单向链表的C实现

有还有一个多数据形状的实现有两方面: 1. 数据形状的内存表达妙招; 2. 定义在该数据形状上的操作。亲戚亲戚亲戚亲戚朋友这里实现最简单的单向链表。表所支持的操作很灵活多样,亲戚亲戚亲戚亲戚朋友这里定义其他最常见的操作。每个操作都写成有还有一个多函数。

/* By Vamei */

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct node *LIST;

typedef
struct node *position;
/* node,节点 */ struct node { int element; position next; }; /*

* operations (stereotype) * 操作 */LIST init_list(

void); void delete_list(LIST);

int is_null(LIST);

void insert_node(position, int); void delete_node(LIST, position);

position find_last(LIST); position find_value(LIST,
int); position find_previous(LIST, position);

void print_list(LIST);

/* for testing purpose */
void main() { LIST L; position np; int i; /* elements to be put into the list */ int a[] = {1, 3, 5, 7, 9}; /* initiate a list */ L = init_list(); print_list(L); /* insert nodes. Insert just after head node */ for (i=4; i>=0; i--) { insert_node(L, a[i]); } print_list(L); /* delete first node with value 5 */ np = find_value(L, 5); delete_node(L, np); print_list(L); /* delete list */ delete_list(L); /* initiate a list */ L = init_list(); print_list(L); /* insert nodes. Insert just after head node */ for (i=4; i>=0; i--) { insert_node(L, a[i]); } print_list(L); /* delete list */ delete_list(L); } /* * Traverse the list and print each element

* 打印表
*/ void print_list(LIST L) { position np; if(is_null(L)) { printf("Empty List\n\n"); return; } np = L; while(np->next != NULL) { np = np->next; printf("%p: %d \n", np, np->element); } printf("\n"); } /* * Initialize a linked list. This list has a head node * head node doesn't store valid element value

* 创建表
*/ LIST init_list(void) { LIST L; L = (position) malloc(sizeof(struct node)); L->next = NULL; return L; } /* * Delete all nodes in a list

* 删除表
*/ void delete_list(LIST L) { position np, next; np = L; do { next = np->next; free(np); np = next; } while(next != NULL); } /* * if a list only has head node, then the list is null.

* 判断表是否为空
*/ int is_null(LIST L) { return ((L->next)==NULL); } /* * insert a node after position np

* 在np节点已经 ,插入节点
*/ void insert_node(position np, int value) { position nodeAddr; nodeAddr = (position) malloc(sizeof(struct node)); nodeAddr->element = value; nodeAddr->next = np->next; np->next = nodeAddr; } /* * delete node at position np

* 删除np节点
*/ void delete_node(LIST L, position np) { position previous, next; next = np->next; previous = find_previous(L, np); if(previous != NULL) { previous->next = next; free(np); } else { printf("Error: np not in the list"); } } /*

 * find the last node of the list

* 寻找表的最后有还有一个多节点
 */ position find_last(LIST L) { position np; np

= L; while(np->next != NULL) { np = np->next; } return np; } /* * This function serves for 2 purposes: * 1. find previous node * 2. return NULL if the position isn't in the list

* 寻找npTarget节点前面的节点
*/ position find_previous(LIST L, position npTarget) { position np; np = L; while (np->next != NULL) { if (np->next == npTarget) return np; np = np->next; } return NULL; } /* * find the first node with specific value

* 查询
*/ position find_value(LIST L, int value) { position np; np = L; while (np->next != NULL) { np = np->next; if (np->element == value) return np; } return NULL; }

在main()函数中,亲戚亲戚亲戚亲戚朋友初始化表,因此插入(1, 3, 5, 7, 9)。又删除元素5。还能不能 看一遍,节点零散的分布在内存中。删除节点操作不不影响其他节点的存储位置。

亲戚亲戚亲戚亲戚朋友却说删除表,又重新创建表。还能不能 看一遍,这次表居于内存的位置与第一次不同。

下面是main()函数的运行结果。

Empty List

0x154d0b0: 1 0x154d090: 3 0x154d070: 5 0x154d0500: 7 0x154d0500: 9 0x154d0b0: 1 0x154d090: 3 0x154d0500: 7 0x154d0500: 9 Empty List0x154d070: 1 0x154d010: 3 0x154d0b0: 5 0x154d090: 7 0x154d0500: 9

总结

表: 内存中离散分布的有序节点

插入,删除节点

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