上一篇博文我们用指针实现了链表,但是诸如BASIC和FORTRAN等许多语言都不支持指针。如果需要链表而又不能使用指针,这时我们可以使用游标(cursor)实现法来实现链表。
在链表的实现中有两个重要的特点:
数据存储在一组结构体中。每一个结构体包含有数据以及指向下一个结构体的指针。
一个新的结构体可以通过调用malloc而从系统全局内存(global memory)得到,并可以通过free而被释放。
游标法必须能够模仿实现这两条特性 。 下面给出实现代码:
#ifndef _CursorList_H
typedef int PtrToNode;
typedef PtrToNode List;
typedef PtrToNode Position;
typedef int ElementType;
void InitializeCursorSpace( void );
List MakeEmpty( List L );
int IsEmpty( const List L );
int IsLast( const Position P, const List L );
Position Find( ElementType X, const List L );
void Delete( ElementType X, List L );
Position FindPrevious( ElementType X, const List L);
void Insert( ElementType X, List L, Position P );
void DeleteList( const List L );
Position Header( const List L );
Position First( const List L);
Position Advance( const Position P );
ElementType Retrieve( const Position P );
#endif /*_CUrsor_H */
可以从上面的代码上看到,链表的游标实现跟链表的接口定义几乎是一样的。
下面放上实现代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "CursorList.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define SpaceSize 10
typedef int Status;
struct Node
{
ElementType Element;
Position Next;
};
struct Node CursorSpace[ SpaceSize ];
/* initialize the CursorSpace */
void InitCursorSpace()
{
int i;
for(i = 0; i < SpaceSize; i++)
CursorSpace[i].Next = i == SpaceSize-1 ? 0 : i+1;
}
static Position CursorAlloc(void)
{
Position P;
P = CursorSpace[0].Next;
CursorSpace[0].Next = CursorSpace[P].Next;
return P;
}
static void CursorFree(Position P)
{
CursorSpace[P].Next = CursorSpace[0].Next;
CursorSpace[0].Next = P;
}
/* Return true if L is empty */
Status IsEmpty(List L)
{
if (CursorSpace[L].Next == 0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* Return true if P is the last position in list L */
/* Parameter L is unused in this implementation */
Status IsLast(Position P, List L)
{
if (CursorSpace[P].Next == 0)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
/* Return Position of X in L; 0 if not found */
/* Uses a header node */
Position Find(ElementType X, List L)
{
Position P;
P = CursorSpace[L].Next;
while(P && CursorSpace[P].Element != X) {
P = CursorSpace[P].Next;
}
return P;
}
/* Delete first occurrence of X from a list */
/* Assume use of a header node */
void Delete(ElementType X, List L)
{
Position P, TmpCell;
P = FindPrevious(X, L);
if (!IsLast(P, L))
TmpCell = CursorSpace[P].Next;
CursorSpace[P].Next = CursorSpace[TmpCell].Next;
CursorFree(TmpCell);
}
/* Find the front of the first X of The list */
/* Return 0 if not found */
Position FindPrevious(ElementType X, const List L)
{
Position P;
P = L;
while(P && CursorSpace[CursorSpace[P].Next].Element != X)
{
P = CursorSpace[P].Next;
}
return P;
}
/* Insert(after legal position P) */
/* Header implementation assumed */
/* Parameter L is unused in this implemention */
void Insert(ElementType X, List L, Position P)
{
Position TmpCell;
TmpCell = CursorAlloc();
if (TmpCell == 0)
printf("Out of space!\n");
CursorSpace[TmpCell].Element = X;
CursorSpace[TmpCell].Next = CursorSpace[P].Next;
CursorSpace[P].Next = TmpCell;
}
void print_list(List L)
{
List p = L;
if (NULL == p)
{
printf("print_list: 链表为空!\n");
return;
}
Position P;
P = CursorSpace[L].Next;
while(P != NULL) {
printf("%d, \n", CursorSpace[P].Element);
P = CursorSpace[P].Next;
}
printf("\n");
return;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
InitCursorSpace();
List L = CursorAlloc();
CursorSpace[L].Next = NULL;
Insert(1, L, L);
Insert(0, L, L);
Insert(21, L, L);
Insert(1201, L, L);
Position P;
P = Find(21, L);
if (P)
printf("找到元素: %d\n", CursorSpace[P].Element);
else
printf("未找到21元素\n");
Delete(0, L);
Delete(1, L);
print_list(L);
printf("检查链表是否为空: %d\n", IsEmpty(L));
printf("Hello World\n");
return 0;
}
实现过程比较简单,最后的main函数是对游标链表的测试。代码直接开箱即用,可以看到测试过程。