静态链表 Static Link List

Static Link List 静态链表

其中上图来自http://www.cnblogs.com/rookiefly/p/3447982.html 

参考：

http://www.cnblogs.com/rookiefly/p/3447982.html 

http://blog.csdn.net/jnu_simba/article/details/8831150

 

开辟一块数组空间用来在非指针的程序中维护数组链表。

定义：

SLinkList共有MAX个元素，节点是有数据域Data和游标域Cur组成

其中第一个元素节点SLinkList[0]用来记录备用链表的头节点。最后一个节点SLinkList[maxn-1]用来记录链表的头结点。

如果链表头结点的Cur为0，则链表为空。

备用链表节点即是未使用的节点空间。

 

1.Node节点定义

/*静态链表节点元素*/
template < class ElemType >
class Node {
public :
      ElemType data ;
      int cur ;
};

2.静态链表定义

/*静态链表*/
template < class ElemType >
class StaticLinkList {
public :
      void Init (); //初始化链表
      bool Insert ( int pos, ElemType e ); //在链表的第pos个位置插入元素
      bool Insert ( ElemType e ); //在链表的末尾插入元素
      bool Delete ( int pos ); //删除第pos个位置的元素
      int   Length (); //获取链表的长度
      bool Empty (); //判断链表是否为空
      void Traverse (); //遍历链表
      bool GetElement ( int pos, ElemType & e ); //获取第pos位置的元素
private :
      //链表
      Node <ElemType > SLinkList [ maxn];
      int len ;
      //处理备用链表用，分配和回收节点
      int Malloc (); //分配备用链表中的一个空位置
      void Free ( int pos ); //将位置为pos的空闲节点释放
};

3.初始化链表，链表头结点为空，其余元素连接组成备用链表。

/*初始化静态链表*/
template < class ElemType >
void StaticLinkList < ElemType>:: Init () {
      cout << "----Init the Link List----" << endl;
 
      //初始化备用链表
      for ( int i = 0; i < maxn - 1 ; i ++ )
           SLinkList [i ]. cur = i + 1 ;
 
      SLinkList [maxn - 2 ].cur = 0 ; //作为备用链表的末尾保护，指向0空 或 可以认为指向循环备用链表的头结点
      SLinkList [maxn - 1 ].cur = 0 ; //链表头结点为空
      this ->len = 0 ;  //链表长度为0
}

4.插入元素

4.1在pos位置插入元素

/*在第Pos个位置插入元素*/
template < class ElemType >
bool StaticLinkList < ElemType>:: Insert ( int pos , ElemType e ) {
      cout << "----Insert Element in pos---- -> " << pos << " : " << e << endl;
 
      if ( pos < 1 || pos > this-> Length () + 1 )
           cout << "----Failed : Input Pos Error----" << endl ;
 
      int cur_idx = maxn - 1;
      int mac_idx = this ->Malloc ();
 
      if ( mac_idx != 0 ) {
           SLinkList [mac_idx ]. data = e ;
 
           //寻找第pos个元素
           for ( int i = 1; i <= pos - 1 ; i ++ )
               cur_idx = SLinkList[ cur_idx ].cur ;
 
           SLinkList [mac_idx ]. cur = SLinkList [cur_idx ]. cur; //第pos个元素的cur指向 cur_idx之后的元素
           SLinkList [cur_idx ]. cur = mac_idx ; //cur_idx指向当前插入对象
           this ->len ++;
           return true ;
      } else
           return false ;
}

4.2 插入元素到最后

/*在链表的末尾插入元素*/
template < class ElemType >
bool StaticLinkList < ElemType>:: Insert ( ElemType e ) {
      cout << "----Insert Element in back---- -> " << e << endl ;
 
      int cur_idx = maxn - 1;
      int mac_idx = this ->Malloc ();
 
      if ( mac_idx != 0 ) {
           SLinkList [mac_idx ]. data = e ;
 
           //寻找第pos个元素
           for ( int i = 1; i <= this -> Length(); i++ )
               cur_idx = SLinkList[ cur_idx ].cur ;
 
           SLinkList [mac_idx ]. cur = SLinkList [cur_idx ]. cur; //第pos个元素的cur指向 cur_idx之后的元素
           SLinkList [cur_idx ]. cur = mac_idx ; //cur_idx指向当前插入对象
           this ->len ++;
           return true ;
      } else
           return false ;
}

5.删除pos位置的元素

/*删除第pos个位置的元素*/
template < class ElemType >
bool StaticLinkList < ElemType>:: Delete ( int pos ) {
      cout << "----Delete List from pos---- -> " << pos << endl ;
 
      if ( pos < 1 || pos > this-> Length () ) {
           cout << "----Failed : Input Pos Error----" << endl ;
           return false ;
      }
 
      int cur_idx = maxn - 1;
 
      for ( int i = 1; i <= pos - 1 ; i ++ )
           cur_idx = SLinkList[ cur_idx ].cur ;
 
      int aim_idx = SLinkList [cur_idx ]. cur;
      SLinkList [cur_idx ]. cur = SLinkList [ pos]. cur ;
      this ->len --;
      Free ( aim_idx );
      return true ;
}

6.获取链表的长度

/*获取静态链表的长度*/
template < class ElemType >
int StaticLinkList < ElemType>:: Length () {
      //cout << "----Get Link List Length----" << endl;
      return len ;
      /*
     int cur_idx = SLinkList[maxn - 1].cur;
     int cnt = 0;
     //统计所有元素，直到cur为0
     while (cur_idx != 0) {
         cur_idx = SLinkList[cur_idx].cur;
         cnt++;
     }
     return cnt;
     */
}

7.判断链表是否为空

/*判断链表是否为空*/
template <class ElemType >
bool StaticLinkList <ElemType >:: Empty() {
      return SLinkList [maxn - 1 ].cur == 0 ;
}

8.遍历链表

/*遍历静态链表*/
template < class ElemType >
void StaticLinkList < ElemType>:: Traverse () {
      cout << "----Traverse Link List----" << endl;
      int cur_idx = SLinkList [maxn - 1 ].cur ;
      int idx = 1 ;
 
      //输出Node的数据
      while ( cur_idx != 0 ) {
           cout << "Node " << ( idx++ ) << " : " << SLinkList [cur_idx ]. data << endl ;
           cur_idx = SLinkList[ cur_idx ].cur ;
      }
}

9.获取第pos位置的元素

/*获取第pos位置的元素*/
template <class ElemType >
bool StaticLinkList <ElemType >:: GetElement( int pos , ElemType & e ) {
      if ( pos < 1 || pos > this-> Length () + 1 ) {
           cout << "----Failed : Input Pos Error----" << endl ;
           return false ;
      }
 
      int cur_idx = maxn - 1 ;
 
      for ( int i = 1; i <= pos ; i++ )
           cur_idx = SLinkList [cur_idx ].cur ;
 
      e = SLinkList [cur_idx ].data ;
      return true ;
}

10.分配备用链表中的一个位置用于插入元素

/*分配备用链表的一个节点*/
template <class ElemType >
int StaticLinkList <ElemType >:: Malloc() {
      int cur_idx = SLinkList [0 ].cur ;
      if ( cur_idx != 0 ) {
           SLinkList [0 ].cur = SLinkList [cur_idx ].cur ;
           return cur_idx ;
      } else {
           cout << "----Failed : Spare Link List is Empty----" << endl;
           exit( 0);
      }
 
}

11.释放链表中的pos位置，并插入到备用链表中

/*释放pos位置空闲节点*/
template <class ElemType >
void StaticLinkList <ElemType >:: Free( int pos ) {
      SLinkList [pos ].cur = SLinkList [0 ].cur ; /*把第一个元素的cur值赋给要删除的分量cur */
      SLinkList [0 ].cur = pos ; /* 把要删除的分量下标赋值给第一个元素的cur */
}

12. 测试

int main() {
    StaticLinkList<int> sll;
    sll.Init();
    int e;
    for ( int i = 1; i < 10; i++ )
        sll.Insert( i, i );
    for (int i = 1; i < 10; i++) {
        sll.GetElement(i, e);
        cout << e << endl;
    }
    sll.Traverse();
    sll.Delete( 3 );
    sll.Traverse();
    cout << "List Length : " << sll.Length() << endl;
 
    return 0;
}