第四周 项目4 - 建设双链表算法库

双链表算法库算法库采用程序的多文件组织形式，包括两个文件： 
　　 

　　1.头文件：dlinklist.h，包含定义双链表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明：

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#ifndef DLINKLIST_H_INCLUDED  

#define DLINKLIST_H_INCLUDED  

typedef int ElemType;  

typedef struct DNode        //定义双链表结点类型  

{  

    ElemType data;  

    struct DNode *prior;    //指向前驱结点  

    struct DNode *next;     //指向后继结点  

} DLinkList;  

void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建双链表  

void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建双链表  

void InitList(DLinkList *&L); //初始化双链表  

void DestroyList(DLinkList *&L); //销毁双链表  

bool ListEmpty(DLinkList *L); //判断链表是否为空  

int ListLength(DLinkList *L); //求链表的长度  

void DispList(DLinkList *L); //输出链表  

bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e); //获取节点的值  

int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e); //查找一个节点  

bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e) ;//插入一个节点  

bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除一个节点  

  

  

#endif // DLINKLIST_H_INCLUDED  

2.源文件：linklist.cpp，包含实现各种算法的函数的定义

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<span style="font-family:SimSun;">#include <stdio.h>  

#include <malloc.h>  

#include "dlinklist.h"  

void CreateListF(DLinkList *&L,ElemType a[],int n)  

//头插法建双链表  

{  

    DLinkList *s;  

    int i;  

    L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));   //创建头结点  

    L->prior=L->next=NULL;  

    for (i=0; i<n; i++)  

    {  

        s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//创建新结点  

        s->data=a[i];  

        s->next=L->next;            //将*s插在原开始结点之前,头结点之后  

        if (L->next!=NULL) L->next->prior=s;  

        L->next=s;  

        s->prior=L;  

    }  

}  

void CreateListR(DLinkList *&L,ElemType a[],int n)  

//尾插法建双链表  

{  

    DLinkList *s,*r;  

    int i;  

    L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));   //创建头结点  

    L->prior=L->next=NULL;  

    r=L;                    //r始终指向终端结点,开始时指向头结点  

    for (i=0; i<n; i++)  

    {  

        s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));//创建新结点  

        s->data=a[i];  

        r->next=s;  

        s->prior=r; //将*s插入*r之后  

        r=s;  

    }  

    r->next=NULL;           //终端结点next域置为NULL  

}  

void InitList(DLinkList *&L)  

{  

    L=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));   //创建头结点  

    L->prior=L->next=NULL;  

}  

void DestroyList(DLinkList *&L)  

{  

    DLinkList *p=L,*q=p->next;  

    while (q!=NULL)  

    {  

        free(p);  

        p=q;  

        q=p->next;  

    }  

    free(p);  

}  

bool ListEmpty(DLinkList *L)  

{  

    return(L->next==NULL);  

}  

int ListLength(DLinkList *L)  

{  

    DLinkList *p=L;  

    int i=0;  

    while (p->next!=NULL)  

    {  

        i++;  

        p=p->next;  

    }  

    return(i);  

}  

void DispList(DLinkList *L)  

{  

    DLinkList *p=L->next;  

    while (p!=NULL)  

    {  

        printf("%d ",p->data);  

        p=p->next;  

    }  

    printf("\n");  

}  

bool GetElem(DLinkList *L,int i,ElemType &e)  

{  

    int j=0;  

    DLinkList *p=L;  

    while (j<i && p!=NULL)  

    {  

        j++;  

        p=p->next;  

    }  

    if (p==NULL)  

        return false;  

    else  

    {  

        e=p->data;  

        return true;  

    }  

}  

int LocateElem(DLinkList *L,ElemType e)  

{  

    int n=1;  

    DLinkList *p=L->next;  

    while (p!=NULL && p->data!=e)  

    {  

        n++;  

        p=p->next;  

    }  

    if (p==NULL)  

        return(0);  

    else  

        return(n);  

}  

bool ListInsert(DLinkList *&L,int i,ElemType e)  

{  

    int j=0;  

    DLinkList *p=L,*s;  

    while (j<i-1 && p!=NULL)  

    {  

        j++;  

        p=p->next;  

    }  

    if (p==NULL)    //未找到第i-1个结点  

        return false;  

    else            //找到第i-1个结点*p  

    {  

        s=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));   //创建新结点*s  

        s->data=e;  

        s->next=p->next;        //将*s插入到*p之后  

        if (p->next!=NULL) p->next->prior=s;  

        s->prior=p;  

        p->next=s;  

        return true;  

    }  

}  

bool ListDelete(DLinkList *&L,int i,ElemType &e)  

{  

    int j=0;  

    DLinkList *p=L,*q;  

    while (j<i-1 && p!=NULL)  

    {  

        j++;  

        p=p->next;  

    }  

    if (p==NULL)                //未找到第i-1个结点  

        return false;  

    else                        //找到第i-1个结点*p  

    {  

        q=p->next;              //q指向要删除的结点  

        if (q==NULL)  

            return false;       //不存在第i个结点  

        e=q->data;  

        p->next=q->next;        //从单链表中删除*q结点  

        if (p->next!=NULL) p->next->prior=p;  

        free(q);                //释放*q结点  

        return true;  

    }  

}</span>  

3.在建立算法库过程中，为了完成测试，再同一项目（project）中建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。 

　　测试工作可以采用“渐进”的思路，每次涉及的函数应该尽可能少。 

　　例如，下面的设计，测试了部分函数：

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<span style="font-family:SimSun;">#include <stdio.h>  

#include "dlinklist.h"  

  

int main()  

{  

    DLinkList *A;  

    ElemType a[]= {1, 3, 2, 9, 0, 4, 5 ,6, 7, 8};  

    InitList(A);  

    CreateListF(A, a, 10);  

    printf("length: %d\n", ListLength(A));  

    ListInsert(A, 4, 12);  

    printf("After Insert: ");  

    DispList(A);  

    DestroyList(A);  

    return 0;  

}</span>