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@coder-pig 2019-05-31T06:03:51.000000Z 字数 2425 阅读 1108

小猪的数据结构辅助教程——2.3 线性表中的静态链表

数据结构


碎碎念与本节学习路线图

我们前面学习了顺序表和单链表,顺序表有点类似于我们的数组,而链表则用的指针,那么
这里问个问题,如果是以前,还没有指针呢?前辈先人又是如何来实现单链表的呢?
答:机智的前人想出了这样的方法:数组下标 + 游标 的方式来实现单链表,
也就是本节要讲解的静态链表!当然你也可以直接跳过本节,毕竟考试什么的基本不会考静态链表。
这里的话我们学习的是一种思维方式,当条件限制了你不不允许使用某种方式,那么你
如何用另一种方式来解决同一的问题呢?

本节学习路线图:

学习要点

本节只是一种思维的拓展,有兴趣可以看看,实际用得不多,考试也很少考!


1.什么是静态链表


2.静态链表的初始化

初始化流程

  • Step 1:使用for循环,为数组中的每个元素进行赋值
  • Step 2:将最后一个结点的游标设置为0
  • Step 3:返回OK代表初始化成功

实现代码

  1. Status InitList(StaticLinkList space)
  2. {
  3. int i;
  4. for(i = 0;i < MAXSIZE - 1;i++)
  5. {
  6. //每个游标指向下一个下标,
  7. //比如第0个游标指向第一个下标结点
  8. //第一个结点的游标指向第二个下标结点
  9. space[i].cursor = i+1;
  10. }
  11. //最后一个结点需要结点的游标设置为0
  12. space[MAXSIZE - 1].cursor = 0;
  13. return OK;
  14. }

2.获得备用链表的结点下标

  1. int GET_Free(StaticLinkList space)
  2. {
  3. int i = space[0].cursor;
  4. //设置下一个结点为备用结点
  5. if(space[0].cursor)
  6. space[0] = space[i].cursor;
  7. return i;
  8. }

3.获得静态链表中的元素个数

  1. int GetLength(StaticLinkList L)
  2. {
  3. int j = 0;
  4. int i = L[MAXSIZE - 1].cursor; //指向第一个链表的游标
  5. while(i)
  6. {
  7. i = L[i].cursor;
  8. j++;
  9. }
  10. return j;
  11. }

就是遍历一次表而已,当获取到的值为0时,说明已经到达空闲结点,此时返回长度!


4.往静态链表中的第i个位置插入元素

  1. Status ListInsert(StaticLinkList L,int i,ElemType e)
  2. {
  3. int j,k,l;
  4. k = MAXSIZE - 1; //数组的最后一个元素
  5. //①判断插入位置是否合法
  6. if(i < 1 || i >GetLength(L) + 1)
  7. {
  8. return ERROR;
  9. }
  10. //②获取空白结点的数据域
  11. j = GET_Free(L);
  12. if(j)
  13. {
  14. for(l = 1;l <= i - 1;i++)
  15. {
  16. //得到第i - 1个元素的下标
  17. //注意:不能直接用K = L[K - 1].cursor,因为元素可能是不相邻的
  18. k = L[k].cursor;
  19. }
  20. L[j].cursor = L[k].cursor;
  21. L[k].cursor = j;
  22. L[0].cursor = GetLength(L) + 1; //让下标0的元素指向新的空白结点
  23. return OK;
  24. }
  25. return ERROR;
  26. }

流程解析

我们举个例子吧,假如有一静态链表S,存储的数据为:{A,B,C,D,E},而表的MAXSIZE = 10;
现在想往第三个位置后插入一个元素Q,下面我们来看看
插入前的静态链表:

首先,判断插入位置是否合法,i > 0且不大于链表当前元素个数 + 1
接着,我们需要获得一个当前的空白结点,用来放插入的数据,因为下标为0结点,我们是拿来
放空白结点的其实下标的,把下标获取到
再接着,通过循环我们得到第i - 1个元素的下标,这里是4,然后把值作为新结点的游标
而第四个元素的游标则设为j!最后把下标为0的结点指向下一个空白结点!插入后的静态链表:

可能我表达的不是很好,但是你自己画个表,代代数据,逻辑就清楚了!


5.删除静态链表中的第i个元素

流程解析

我们那上面那个插入后的链表为例吧,比如我们想把第3个元素删除掉,
我们只需把第三个元素的游标给第二个元素,然后把第三个元素释放掉,不就可以了吗?
耶,突然觉得好简单啊!当然实现起来还有一些细节的地方需要考虑,具体看代码;
删除第三个元素后的静态链表:

代码实现

  1. Status ListDelete(StaticLinkList L,int i,ElemType e)
  2. {
  3. int j = 0;
  4. if(i < 1 || i > ListLength(L))return ERROR; //判断删除位置是否合法
  5. int k = MAXSIZE - 1; //获取最后一个节点,因为它的cursor指向第一个有效结点
  6. //获取第i - 1个元素的下标
  7. for(j = 1 ; j < i ; ++j)
  8. {
  9. k = L[k].cursor ;
  10. }
  11. j = L[k].cursor ; //得到第i个元素的下标
  12. L[k].cursor = L[j].cursor ; //将删除节点的cursor赋值给前一个结点
  13. Free_Node(L,j); //释放到第i个元素,下标为j
  14. return OK;
  15. }
  16. //5.将下标为k的空闲结点回收为备用结点
  17. void FreeNode(StaticLinkList space,int k)
  18. {
  19. space[k].cursor = space[0].cursor; //将之前的备用链表的第一个结点下标存放到L[k]的cursor中
  20. space[0].cursor = k; //下标为k的元素称为第一个空闲结点
  21. }

8.静态链表的特点总结

有着和单链表类似的特性,比如插入删除元素不需要移动大量的额元素,只需修改游标;
同时也失去了顺序存储结构的随机存取的特性,而且没有解决数组带来的表长难以确定的问题!
说到底,只是为了给没有指针的编程语言提供一个链表功能的实现而已,有链表的话,一般都
是直接用的单链表,不过这种方式十分巧妙,很值得我们借鉴!


7.本节代码下载:

https://github.com/coder-pig/Data-structure-auxiliary-tutorial/blob/master/List/list3.c

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