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分类： LINUX
2016-09-22 11:59:02
数组有上界和下界，数组的元素在上下界内是连续的。
存储10,20,30,40,50的数组的示意图如下：
数组的特点是：数据是连续的；随机访问速度快。
数组中稍微复杂一点的是多维数组和动态数组。对于C语言而言，多维数组本质上也是通过一维数组实现的。至于动态数组，是指数组的容量能动态增长的数组；对于C语言而言，若要提供动态数组，需要手动实现；而对于C++而言，STL提供了Vector；对于Java而言，Collection集合中提供了ArrayList和Vector。
单向链表(单链表)是链表的一种，它由节点组成，每个节点都包含下一个节点的指针。
单链表的示意图如下：
表头为空，表头的后继节点是"节点10"(数据为10的节点)，"节点10"的后继节点是"节点20"(数据为10的节点)，...
单链表删除节点
删除"节点30"
删除之前："节点20" 的后继节点为"节点30"，而"节点30" 的后继节点为"节点40"。
删除之后："节点20" 的后继节点为"节点40"。
单链表添加节点
在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"
添加之前："节点10" 的后继节点为"节点20"。
添加之后："节点10" 的后继节点为"节点15"，而"节点15" 的后继节点为"节点20"。
单链表的特点是：节点的链接方向是单向的；相对于数组来说，单链表的的随机访问速度较慢，但是单链表删除/添加数据的效率很高。
双向链表(双链表)是链表的一种。和单链表一样，双链表也是由节点组成，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。
双链表的示意图如下：
表头为空，表头的后继节点为"节点10"(数据为10的节点)；"节点10"的后继节点是"节点20"(数据为10的节点)，"节点20"的前继节点是"节点10"；"节点20"的后继节点是"节点30"，"节点30"的前继节点是"节点20"；...；末尾节点的后继节点是表头。
双链表删除节点
删除"节点30"
删除之前："节点20"的后继节点为"节点30"，"节点30" 的前继节点为"节点20"。"节点30"的后继节点为"节点40"，"节点40" 的前继节点为"节点30"。
删除之后："节点20"的后继节点为"节点40"，"节点40" 的前继节点为"节点20"。
双链表添加节点
在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"
添加之前："节点10"的后继节点为"节点20"，"节点20" 的前继节点为"节点10"。
添加之后："节点10"的后继节点为"节点15"，"节点15" 的前继节点为"节点10"。"节点15"的后继节点为"节点20"，"节点20" 的前继节点为"节点15"。
double_link.h
#ifndef _DOUBLE_LINK_H
#define _DOUBLE_LINK_H
// 新建“双向链表”。成功，返回表头；否则，返回NULL
extern int create_dlink();
// 撤销“双向链表”。成功，返回0；否则，返回-1
extern int destroy_dlink();
// “双向链表是否为空”。为空的话返回1；否则，返回0。
extern int dlink_is_empty();
// 返回“双向链表的大小”
extern int dlink_size();
// 获取“双向链表中第index位置的元素”。成功，返回节点指针；否则，返回NULL。
extern void* dlink_get(int index);
// 获取“双向链表中第1个元素”。成功，返回节点指针；否则，返回NULL。
extern void* dlink_get_first();
// 获取“双向链表中最后1个元素”。成功，返回节点指针；否则，返回NULL。
extern void* dlink_get_last();
// 将“value”插入到index位置。成功，返回0；否则，返回-1。
extern int dlink_insert(int index, void *pval);
// 将“value”插入到表头位置。成功，返回0；否则，返回-1。
extern int dlink_insert_first(void *pval);
// 将“value”插入到末尾位置。成功，返回0；否则，返回-1。
extern int dlink_append_last(void *pval);
// 删除“双向链表中index位置的节点”。成功，返回0；否则，返回-1
extern int dlink_delete(int index);
// 删除第一个节点。成功，返回0；否则，返回-1
extern int dlink_delete_first();
// 删除组后一个节点。成功，返回0；否则，返回-1
extern int dlink_delete_last();
#endif
double_link.c
#include
#include
/**
* C 语言实现的双向链表，能存储任意数据。
*
* @author skywang
* @date 2013/11/07
*/
// 双向链表节点
typedef struct tag_node
{
struct tag_node *prev;
struct tag_node *next;
void* p;
}node;
// 表头。注意，表头不存放元素值！！！
static node *phead=NULL;
// 节点个数。
static int count=0;
// 新建“节点”。成功，返回节点指针；否则，返回NULL。
static node* create_node(void *pval)
{
node *pnode=NULL;
pnode = (node *)malloc(sizeof(node));
if (!pnode)
{
printf("create node error!\n");
return NULL;
}
// 默认的，pnode的前一节点和后一节点都指向它自身
pnode->prev = pnode->next = pnode;
// 节点的值为pval
pnode->p = pval;
return pnode;
}
// 新建“双向链表”。成功，返回0；否则，返回-1。
int create_dlink()
{
// 创建表头
phead = create_node(NULL);
if (!phead)
return -1;
// 设置“节点个数”为0
count = 0;
return 0;
}
// “双向链表是否为空”
int dlink_is_empty()
{
return count == 0;
}
// 返回“双向链表的大小”
int dlink_size() {
return count;
}
// 获取“双向链表中第index位置的节点”
static node* get_node(int index)
{
if (index<0 || index>=count)
{
printf("%s failed! index out of bound!\n", __func__);
return NULL;
}
// 正向查找
if (index <= (count/2))
{
int i=0;
node *pnode=phead->next;
while ((i++) < index)
pnode = pnode->next;
return pnode;
}
// 反向查找
int j=0;
int rindex = count - index - 1;
node *rnode=phead->prev;
while ((j++) < rindex)
rnode = rnode->prev;
return rnode;
}
// 获取“第一个节点”
static node* get_first_node()
{
return get_node(0);
}
// 获取“最后一个节点”
static node* get_last_node()
{
return get_node(count-1);
}
// 获取“双向链表中第index位置的元素”。成功，返回节点值；否则，返回-1。
void* dlink_get(int index)
{
node *pindex=get_node(index);
if (!pindex)
{
printf("%s failed!\n", __func__);
return NULL;
}
return pindex->p;
}
// 获取“双向链表中第1个元素的值”
void* dlink_get_first()
{
return dlink_get(0);
}
// 获取“双向链表中最后1个元素的值”
void* dlink_get_last()
{
return dlink_get(count-1);
}
// 将“pval”插入到index位置。成功，返回0；否则，返回-1。
int dlink_insert(int index, void* pval)
{
// 插入表头
if (index==0)
return dlink_insert_first(pval);
// 获取要插入的位置对应的节点
node *pindex=get_node(index);
if (!pindex)
return -1;
// 创建“节点”
node *pnode=create_node(pval);
if (!pnode)
return -1;
pnode->prev = pindex->prev;
pnode->next = pindex;
pindex->prev->next = pnode;
pindex->prev = pnode;
// 节点个数+1
count++;
return 0;
}
// 将“pval”插入到表头位置
int dlink_insert_first(void *pval)
{
node *pnode=create_node(pval);
if (!pnode)
return -1;
pnode->prev = phead;
pnode->next = phead->next;
phead->next->prev = pnode;
phead->next = pnode;
count++;
return 0;
}
// 将“pval”插入到末尾位置
int dlink_append_last(void *pval)
{
node *pnode=create_node(pval);
if (!pnode)
return -1;
pnode->next = phead;
pnode->prev = phead->prev;
phead->prev->next = pnode;
phead->prev = pnode;
count++;
return 0;
}
// 删除“双向链表中index位置的节点”。成功，返回0；否则，返回-1。
int dlink_delete(int index)
{
node *pindex=get_node(index);
if (!pindex)
{
printf("%s failed! the index in out of bound!\n", __func__);
return -1;
}
pindex->next->prev = pindex->prev;
pindex->prev->next = pindex->next;
free(pindex);
count--;
return 0;
}
// 删除第一个节点
int dlink_delete_first()
{
return dlink_delete(0);
}
// 删除组后一个节点
int dlink_delete_last()
{
return dlink_delete(count-1);
}
// 撤销“双向链表”。成功，返回0；否则，返回-1。
int destroy_dlink()
{
if (!phead)
{
printf("%s failed! dlink is null!\n", __func__);
return -1;
}
node *pnode=phead->next;
node *ptmp=NULL;
while(pnode != phead)
{
ptmp = pnode;
pnode = pnode->next;
free(ptmp);
}
free(phead);
phead = NULL;
count = 0;
return 0;
}
dlink_test.c
#include
#include "double_link.h"
/**
* C 语言实现的双向链表的测试程序。
*
* (01) int_test()
* 演示向双向链表操作“int数据”。
* (02) string_test()
* 演示向双向链表操作“字符串数据”。
* (03) object_test()
* 演示向双向链表操作“对象”。
*
* @author skywang
* @date 2013/11/07
*/
// 双向链表操作int数据
void int_test()
{
int iarr[4] = {10, 20, 30, 40};
printf("\n----%s----\n", __func__);
create_dlink(); // 创建双向链表
dlink_insert(0, &iarr[0]); // 向双向链表的表头插入数据
dlink_insert(0, &iarr[1]); // 向双向链表的表头插入数据
dlink_insert(0, &iarr[2]); // 向双向链表的表头插入数据
printf("dlink_is_empty()=%d\n", dlink_is_empty()); // 双向链表是否为空
printf("dlink_size()=%d\n", dlink_size()); // 双向链表的大小
// 打印双向链表中的全部数据
int i;
int *p;
int sz = dlink_size();
for (i=0; i
p = (int *)dlink_get(i);
printf("dlink_get(%d)=%d\n", i, *p);
}
destroy_dlink();
}
void string_test()
{
char* sarr[4] = {"ten", "twenty", "thirty", "forty"};
printf("\n----%s----\n", __func__);
create_dlink(); // 创建双向链表
dlink_insert(0, sarr[0]); // 向双向链表的表头插入数据
dlink_insert(0, sarr[1]); // 向双向链表的表头插入数据
dlink_insert(0, sarr[2]); // 向双向链表的表头插入数据
printf("dlink_is_empty()=%d\n", dlink_is_empty()); // 双向链表是否为空
printf("dlink_size()=%d\n", dlink_size()); // 双向链表的大小
// 打印双向链表中的全部数据
int i;
char *p;
int sz = dlink_size();
for (i=0; i
p = (char *)dlink_get(i);
printf("dlink_get(%d)=%s\n", i, p);
}
destroy_dlink();
}
typedef struct tag_stu
{
int id;
char name[20];
}stu;
static stu arr_stu[] =
{
{10, "sky"},
{20, "jody"},
{30, "vic"},
{40, "dan"},
};
#define ARR_STU_SIZE ( (sizeof(arr_stu)) / (sizeof(arr_stu[0])) )
void object_test()
{
printf("\n----%s----\n", __func__);
create_dlink(); // 创建双向链表
dlink_insert(0, &arr_stu[0]); // 向双向链表的表头插入数据
dlink_insert(0, &arr_stu[1]); // 向双向链表的表头插入数据
dlink_insert(0, &arr_stu[2]); // 向双向链表的表头插入数据
printf("dlink_is_empty()=%d\n", dlink_is_empty()); // 双向链表是否为空
printf("dlink_size()=%d\n", dlink_size()); // 双向链表的大小
// 打印双向链表中的全部数据
int i;
int sz = dlink_size();
stu *p;
for (i=0; i
p = (stu *)dlink_get(i);
printf("dlink_get(%d)=[%d, %s]\n", i, p->id, p->name);
}
destroy_dlink();
}
int main()
{
int_test(); // 演示向双向链表操作“int数据”。
string_test(); // 演示向双向链表操作“字符串数据”。
object_test(); // 演示向双向链表操作“对象”。
return 0;
}
运行结果
----int_test----
dlink_is_empty()=0
dlink_size()=3
dlink_get(0)=30
dlink_get(1)=20
dlink_get(2)=10
----string_test----
dlink_is_empty()=0
dlink_size()=3
dlink_get(0)=thirty
dlink_get(1)=twenty
dlink_get(2)=ten
----object_test----
dlink_is_empty()=0
dlink_size()=3
dlink_get(0)=[30, vic]
dlink_get(1)=[20, jody]
dlink_get(2)=[10, sky]
