一般链表实现集合运算(C语言)

2019-11-03 来源: 精进慎逸 发布在  https://www.cnblogs.com/zhicungaoyuan-mingzhi/p/11789214.html

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。

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