一般链表实现集合运算(C语言)
最近在学习数据结构,遇到以下问题:
假设集合A = (c, b, e, g, f, d),B = (a, b, n, f),利用一般线性链表实现集合运算(A-B)∪(B-A)。
分析:
上面的问题只要是考察怎样应用链表,熟悉链表的操作,对链表有更加理性的认识。题目理解:题目的意思是将A和B中相同的元素删除,不同的元素插入的到A中,或者另外创建一个链表来存储。知道题目要求之后下面来提供实现思路:
思路:
1、根据链表的特点,实现它的基本功能(增、删、改、查)。
2、在主函数中创建两个链表来存储集合A和B。
3、题目实现函数:通过使用指针来遍历A和B如果发现相同元素则进行删除,如果没有相同元素则添加。
下面给出示例代码:
/**
* @Author 明志
* @Detail 实现集合运算(A-B)∪(B-A)
* @DateTime 2019-11-02
* @Tools sublime text3 + gcc
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
typedef char ElemType; //声明元素类型
//声明单链表的存储结构
typedef struct LNode
{
ElemType data;
struct LNode* next;
}LNode, *LinkList;
//初始化单链表
void InitList(LinkList* L) //注意:这里的L是二级指针
{
*L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //分配空间
if (!(*L))
{
printf("the allocation space error!");
exit(0);
}
(*L)->next = NULL;
}
//销毁单链表
void DestroyList(LinkList *L)
{
LinkList q;
while (*L)
{
q = (*L)->next;
free(*L); //释放头结点
*L = q; //L指向原首元节点,实现头结点
}
}
//将单链表重置为空表
void ClearList(LinkList L)
{
LinkList p = L->next; //p指向第一个结点
L->next = NULL; //头结点指针域为空
DestroyList(&p); //销毁p所指向的单链表
}
//判断单链表是否为空表
int ListEmpty(LinkList L)
{
if (L->next) //非空
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
//返回L中的数据元素个数
int ListLength(LinkList L)
{
int i = 0;
LinkList p = L->next; //p指向第一个结点
while (p)
{
i++;
p = p->next; //p指向下一个结点
}
return i;
}
//获取单链表中的第i个元素
int GetElem(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
int j = 1;
LinkList p = L->next; //p指向第一个结点
while (p && j < i)
{
j++; //计数器加一
p = p->next; //p指向下一个结点
}
if ((!p) || (j > i)) //结点不存在
{
return 0;
}
*e = p->data; //获取第i个元素
return 1;
}
//返回L中第一个与e存在关系的元素的位置
int LocateElem(LinkList L, ElemType e, int(*compare)(ElemType, ElemType))
{
int i = 0;
LinkList p = L->next; //p指向第一个结点
while (p) //未到表尾
{
i++;
if (compare(p->data, e)) //找出数据元素
{
return i;
}
p = p->next; //p指向下一个结点
}
return 0; //满足关系的数据元素不存在
}
//比较两个元素是否相等
int ListCompare(ElemType e1, ElemType e2)
{
if (e1 == e2)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
//在带头结点的单链表L中第i个位置之前插入元素e
int ListInsert(LinkList L, int i, ElemType e)
{
int j = 0;
LinkList s, p = L; //p指向头结点
while (p && j < i - 1) //寻找第i - 1个结点
{
j++;
p = p->next; //p指向下一个结点
}
if (!p || j > i - 1)
{
return -1; //插入失败
}
s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //生成新节点,以下将其插入L中
s->data = e; //将e赋值给新节点
s->next = p->next; //新节点指向原第i个结点
p->next = s; //原第i-1个结点指向新节点
return 1; //成功插入
}
//在单链表中删除第i个元素并且用e返回
int ListDelete(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
int j = 0;
LinkList q, p = L;
while (p->next && j < i - 1)
{
j++;
p = p->next; //p指向下一个结点
}
if (!p->next || j > i - 1) //删除位置不合理
{
return -1;
}
q = p->next; //指向待删除的结点
p->next = q->next; //
*e = q->data;
free(q);
return 1;
}
//打印函数
void Display(ElemType e)
{
printf("%c, ", e);
}
//将元素输出
void ListTraverse(LinkList L, void(*visit)(ElemType))
{
LinkList p = L->next;
while (p)
{
visit(p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
}
//求和函数
void ListAdd(LinkList &list1, LinkList &list2)
{
ElemType e; //用来暂时存放元素
LinkList p1 = list1->next; //首先将指针赋值给变量p1和p2,使用指针来遍历链表
LinkList p2 = list2->next;
while (p1)
{
while (p2)
{
int pos = LocateElem(list1, p2->data, ListCompare); //寻找元素的位置
if (pos) //如果元素存在,则将元素删除
{
ListDelete(list1, pos, &e); //删除元素
}
else
{
ListInsert(list1, 1, p2->data); //插入元素
}
p2 = p2->next; //移动指针,遍历链表
}
p1 = p1->next; //移动指针,遍历链表
}
}
int main(void)
{
char A[] = {'c', 'b', 'e', 'g', 'f', 'd'}; //初始化插入元素
char B[] = {'a', 'b', 'n', 'f'};
LinkList list1; //用链表来保存数据
LinkList list2;
InitList(&list1); //初始化链表
InitList(&list2);
//初始化链表
for (int i = 0; i < 6; i++)
{
ListInsert(list1, i + 1, A[i]); //将链表初始化
}
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
ListInsert(list2, i + 1, B[i]); //将链表初始化
}
ListTraverse(list1, Display); //显示链表当前状态
ListTraverse(list2, Display);
ListAdd(list1, list2);
//输出链表的结果
ListTraverse(list1, Display); //显示结果
ClearList(list1);
ClearList(list2);
system("pause"); //让程序等待
return 0;
}
测试结果:
注:
上面程序在遍历链表查找相同元素时,效率还不是很高,如果你有更好的想法欢迎给我留言。