C语言一个单链表的实现

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

typedef int Item;//定义数据项类型
typedef struct node * PNode;//定义节点指针
//节点的定义
typedef struct node
{
Item item;//数据域
PNode next;//链域

}Node,* SList;

/*
int SL_Creat(SList *p_list,int size)
参数
p_list：指向一个链表指针，此处传入表头地址
size：要创建的链表分配的数据元素空间个数，不包含头节点
返回值
若成功返回1，否则返回0。
功能
该函数的功能是创建一个大小为size的链表并把链表的头指针赋给p_lsit所指的链表指针。

*/
int SL_Creat(SList *p_list,int size)
{
PNode p=NULL;
int i;

*p_list = (SList)malloc(sizeof(Node));
if(*p_list==NULL)
return -1;
(*p_list)->next = NULL;
for(i=size;i>0;i--)
{
p = (PNode)malloc(sizeof(Node));
if(p==NULL)
return -1;
p->item = 0;
p->next = (*p_list)->next;
(*p_list)->next = p;
}
return 1;
}
/*
int SL_Insert(SList list,int pos,Item item)
参数
list：要插入数据的单链表
int：指定要插入元素的位置，从1开始计数
item:要插入的数据项
返回值
若成功返回1，否则返回-1。
功能
该函数的功能是在链表list的pos位置插入新元素，其值为item。

*/
int SL_Insert(SList list,int pos,Item item)
{
PNode p,q;
int i;

p = list;
i = 0;
while(p!=NULL && i<pos-1)//将指针p移动到要插入元素位置之前
{
p = p->next;
i++;//i记录p指向的是第几个位置
}
if(p==NULL || i > pos-1)
return -1;
q = (Node *)malloc(sizeof(Node));//未插入节点分配内存
if(q!=NULL)//若内存分配成功，将节点插入指定位置
{
q->item = item;
q->next = p->next;
p->next = q;
return 1;
}
else
{
return -1;
}
}
/*
int SL_GetItem(SList list,int pos,Item *p_item)
参数
list：要获取数据项所在的单链表
int：指定要获取元素在单链表中的位置
p_item:指向要接收数据项的变量
返回值
若成功返回1，否则返回-1。
功能
该函数的功能是获取在链表list的pos位置的元素的数据项，其值赋给p_item所指的变量。

*/
int SL_GetItem(SList list,int pos,Item *p_item)
{
PNode p;
int i;

p = list;
i = 0;
while(p!=NULL && i<pos)//将指针p移动到要返回的元素位置
{
p = p->next;
i++;//i记录p指向的是第几个位置
}
if((p==NULL)||(i>pos))
{
return -1;
}
*p_item = p->item;
return 1;
}
/*
int SL_Delete(SList list,int pos,Item * p_item)
参数
list：要删除元素所在的单链表
int：指定要删除元素在单链表中的位置
p_item:指向接收删除元素的数据项的变量
返回值
若成功返回1，否则返回-1。
功能
该函数的功能是删除在链表list的pos位置的元素，其值赋给p_item所指的变量。

*/
int SL_Delete(SList list,int pos,Item * p_item)
{
PNode p,q;
int i;
p = list;
i = 0;
while(p!=NULL && i<pos-1)//将指针p移动到要插入元素位置之前
{
p = p->next;
i++;//i记录p指向的是第几个位置
}
if(p->next==NULL || i > pos-1)
return -1;
q = p->next;
p->next = q->next;
if(p_item != NULL)
*p_item = q->item;
free(q);
return 1;
}
/*
int SL_SetItem(SList list,int pos,Item item)
参数
list：要设置元素所在的单链表
int：指定要设置元素在单链表中的位置
p_item:要设置元素的数据项的值
返回值
若成功返回1，否则返回-1。
功能
该函数的功能是将链表list的pos位置的元素的数据项设置为item。

*/
int SL_SetItem(SList list,int pos,Item item)
{
PNode p=NULL;
int i;
p = list;
i = 0;
while(p!=NULL && i<pos)//将指针p移动到要插入元素位置之前
{
p = p->next;
i++;//i记录p指向的是第几个位置
}
if(p==NULL || i > pos)
return -1;
p->item = item;
return 1;

}
/*
int SL_Find(SList list,int *pos,Item item)
参数
list：要查找元素所在的单链表
int：指向要存储的查得的元素的位置的变量
p_item:要查找元素的数据项的值
返回值
若成功返回1，否则返回-1。
功能
该函数的功能是在链表list中查找数据项为item的元素，将其位置值赋给pos所指的变量。

*/
int SL_Find(SList list,int *pos,Item item)
{
PNode p;
int i;
p = list;
i = 0;
while(p!=NULL && p->item!=item)//将指针p移动到要插入元素位置之前
{
p = p->next;
i++;//i记录p指向的是第几个位置
if(p->item == item)
{
*pos = i; //返回查询到的位置
return 1;
}
}
return -1;
}
/*
int SL_Empty(SList list)
参数
list：要判断的单链表
返回值
若为空则返回1，否则返回 0。
功能
该函数的功能是判断链表list是否为空表。

*/
int SL_Empty(SList list)
{
PNode p;
p = list;
if(p->next == NULL)
return 1;
return 0;
}
/*
int SL_Size(SList list)
参数
list：要查找的单链表
返回值
返回包含节点的个数。
功能
该函数的功能是返回链表list中节点的个数，包含头节点。

*/
int SL_Size(SList list)
{
PNode p;
int i;

p = list;
i = 0;
while(p!=NULL)
{
p = p->next;
i++;

}
return i;
}
/*
int SL_Clear(SList *p_list)
参数
p_list：指向要清除的单链表
返回值
成功返回值为1。
功能
该函数的功能是清除链表的所有节点，包含头节点。

*/
int SL_Clear(SList *p_list)
{
PNode p,q;
int i;

p = *p_list;
i = 0;
while(p!=NULL)
{
q = p->next;//借助于q存储p的链域，否则释放p后无法引用
free(p);
p = q;
}
*p_list = NULL;//将所指的链表指针设为NULL

return 1;
}

#include"List.h"
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
/*
List MakeEmpty(List L)
参数
L 要生成的空链表名
返回值
返回生成的空链表名
功能
生成空链表
*/
List MakeEmpty(List L)
{
L = (PNode)malloc(sizeof(Node));
L->item = 0;
L->next = NULL;
return L;
}

/*
int IsEmpty(List L)
参数
L 要判定的链表名
返回值
若L为空返回1，否则返回0
功能
判断链表L是否为空
*/
int IsEmpty(List L)
{
return L->next == NULL;
}
/*
int IsLast(Position P)
参数
P 要判定的位置
返回值
若P为为最后一个节点则返回1，否则返回0
功能
判断位置P的节点是否是链表最后一个节点
*/
int IsLast(Position P)
{
return P->next == NULL;
}

/*
Position Find(Item X,List L)
参数
X 要查找的数据项
L 要查找的链表
返回值
若X在L中存在则返回第一个匹配节点的位置，否则返回NULL
功能
判断位置P的节点是否是链表最后一个节点
*/
Position Find(Item X,List L)
{
Position P;
P = L->next;
while( P!=NULL && P->item != X )
{
P = P->next;
}
return P;
}
/*
void Delete(Item X,List L)
参数
X 要删除的数据项
L 要删除节点所在的链表
返回值
无
功能
在链表L中删除查找到的第一个数据项为X的节点
*/
void Delete(Item X,List L)
{
Position P,temp;    /*读者请思考，temp为什么是必要的？*/
P = FindPrevious(X,L);
if(!IsLast(P))
{
temp = P->next;
P->next = temp->next;
free(temp);
}
}
/*
Position FindPrevious(Item X,List L)
参数
X 要查找的数据项
L 要查找的链表
返回值
若X在L中存在则返回第一个匹配节点的前驱位置，否则返回NULL
功能
返回链表L中数据项为X的节点的前驱节点位置
*/
Position FindPrevious(Item X,List L)
{
Position P;
P = L;
while(P->next!=NULL && P->next->item != X)
P = P->next;
return P;
}
/*
Position FindNext(Item X,List L)
参数
X 要查找的数据项
L 要查找的链表
返回值
若X在L中存在则返回第一个匹配节点的后继位置，否则返回NULL
功能
返回链表L中数据项为X的节点的后继节点位置
*/
Position FindNext(Item X,List L)
{
Position P;
P = L;
while(P!=NULL && P->item != X)
P = P->next;
return P;
}
/*
void Insert(Item X,List L,Position P)
参数
X 要插入的数据项
L 要插入的链表
返回值
无
功能
在链表L中P位置之后插入数据项为X的新节点
*/
void Insert(Item X,List L,Position P)
{
Position temp;
temp = malloc(sizeof(Node));
if(temp==NULL)
exit(0);
temp->item = X;
temp->next = P->next;
P->next = temp;
}
/*
void DeleteList(List L)
参数
L 要删除节点的链表
返回值
无
功能
删除链表L中除了头节点之外的所有节点
*/
void DeleteList(List L)
{
Position P,temp;
P = L->next;
L->next = NULL;
while( P!=NULL)
{
temp = P->next;
free(P);
P = temp;
}
}
/*
Position Header(List L)
参数
L 要查找的链表
返回值
返回链表L的头节点位置
功能
返回头节点
*/
Position Header(List L)
{
return L;
}
/*
Position First(List L)
参数
L 要查找的链表
返回值
若链表非空则返回第一个数据节点，否则返回NULL
功能
返回第一个数据节点位置
*/
Position First(List L)
{
if(L->next!=NULL)
return L->next;
}
/*
Position Advance(Position P)
参数
P 当前节点位置
返回值
若P位置后继节点存在则返回其位置，否则返回NULL
功能
获得位置P后继节点位置
*/
Position Advance(Position P)
{
if(P!=NULL)
return P->next;
}
/*
Item Retrieve(Position P)
参数
P 当前节点位置
返回值
若P非空则返回其数据项的值
功能
返回P位置的数据项
*/
Item Retrieve(Position P)
{
if(P!=NULL)
return P->item;
}

#ifndef List_H
#define List_H
typedef int Item;/*定义数据项类型*/
typedef struct node * PNode;/*定义节点指针*/

typedef struct node/*节点的定义*/
{
Item item;  /*数据域*/
PNode next; /*链域*/

}Node;

typedef  PNode Position;
typedef  PNode List;

List MakeEmpty(List L);
/*
功能
生成空链表L
*/
int IsEmpty(List L);
/*
功能
判定链表是否为空
*/
int IsLast(Position P);
/*
功能
判定位置P的节点是否为尾节点
*/
Position Find(Item X,List L);
/*
功能
在链表L中查找数据项为X的第一个节点
*/
void Delete(Item X,List L);
/*
功能
在链表L中删除数据项为X的第一个节点
*/
Position FindPrevious(Item X,List L);
/*
功能
在链表L中查找数据项为X的第一个节点的前驱位置
*/
Position FindNext(Item X,List L);
/*
功能
在链表L中查找数据项为X的第一个节点的后继位置
*/
void Insert(Item X,List L,Position P);
/*
功能
在链表L中P位置插入数据项为X的节点
*/
void DeleteList(List L);
/*
功能
删除链表L初头节点外的所有节点
*/
Position Header(List L);
/*
功能
获得链表L中头节点位置
*/
Position First(List L);
/*
功能
获得链表L中第一个数据节点的位置
*/
Position Advance(Position P);
/*
功能
获得P位置的后继节点位置
*/
Item Retrieve(Position P);
/*
功能
获得P位置节点的数据项
*/
#endif

#include"List.h"
#include<stdlib.h>
int main()
{
List list=NULL;
Position p;
int i;
list = MakeEmpty(list);
printf("已生成空链表list\n");
if(IsEmpty(list))
printf("经检验list是个空链表\n");

p = list;
for(i=0;i<5;i++)
{
Insert(i*i,list,p);
p = Advance(p);
printf("已插入的值为%d新节点\n",Retrieve(p));
}
p = FindNext(9,list);
printf("数据项为9的节点后继的数据项值为%d\n",Retrieve(p));

p = FindPrevious(9,list);
printf("数据项为9的节点前驱的数据项值为%d\n",Retrieve(p));

Delete(9,list);

p = list;
for(i=0;i<4;i++)
{
p = Advance(p);
printf("删除数据项为9的节点剩下的节点值为%d\n",Retrieve(p));
}

DeleteList(list);
printf("已删除链表list的所以数据节点\n");
if(IsEmpty(list))
printf("经检验list是个空链表\n");

}