環狀鏈結串列是一種鏈式儲存結構,它的最後一個節點指向頭節點,形成一個環。因此,從環狀鏈結串列中的任何一個節點出發都能找到任何其他節點。環狀鏈結串列的操作和單鏈結串列的操作基本一致,差別僅僅在於演算法中的循環條件有所不同。
/* c2-2.h 线性表的单链表存储结构 */
typedef struct LNode
{
ElemType data;
struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;
/* bo2-4.c 设立尾指针的单循环链表(存储结构由c2-2.h定义)的12个基本操作 */
void InitList(LinkList *L)
{ /* 操作结果:构造一个空的线性表L */
*L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
if(!*L) /* 存储分配失败 */
exit(OVERFLOW);
(*L)->next=*L; /* 指针域指向头结点 */
}
void DestroyList(LinkList *L)
{ /* 操作结果:销毁线性表L */
LinkList q,p=(*L)->next; /* p指向头结点 */
while(p!=*L) /* 没到表尾 */
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
free(*L);
*L=NULL;
}
void ClearList(LinkList *L) /* 改变L */
{ /* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 */
LinkList p,q;
*L=(*L)->next; /* L指向头结点 */
p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */
while(p!=*L) /* 没到表尾 */
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
(*L)->next=*L; /* 头结点指针域指向自身 */
}
Status ListEmpty(LinkList L)
{ /* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:若L为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE */
if(L->next==L) /* 空 */
return TRUE;
else
return FALSE;
}
int ListLength(LinkList L)
{ /* 初始条件:L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */
int i=0;
LinkList p=L->next; /* p指向头结点 */
while(p!=L) /* 没到表尾 */
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{ /* 当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR */
int j=1; /* 初始化,j为计数器 */
LinkList p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */
if(i<=0||i>ListLength(L)) /* 第i个元素不存在 */
return ERROR;
while(j<i)
{ /* 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素 */
p=p->next;
j++;
}
*e=p->data; /* 取第i个元素 */
return OK;
}
int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{ /* 初始条件:线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数 */
/* 操作结果:返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。*/
/* 若这样的数据元素不存在,则返回值为0 */
int i=0;
LinkList p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */
while(p!=L->next)
{
i++;
if(compare(p->data,e)) /* 满足关系 */
return i;
p=p->next;
}
return 0;
}
Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
{ /* 初始条件:线性表L已存在 */
/* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱,*/
/* 否则操作失败,pre_e无定义 */
LinkList q,p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */
q=p->next;
while(q!=L->next) /* p没到表尾 */
{
if(q->data==cur_e)
{
*pre_e=p->data;
return TRUE;
}
p=q;
q=q->next;
}
return FALSE; /* 操作失败 */
}
Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
{ /* 初始条件:线性表L已存在 */
/* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回它的后继,*/
/* 否则操作失败,next_e无定义 */
LinkList p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */
while(p!=L) /* p没到表尾 */
{
if(p->data==cur_e)
{
*next_e=p->next->data;
return TRUE;
}
p=p->next;
}
return FALSE; /* 操作失败 */
}
Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e) /* 改变L */
{ /* 在L的第i个位置之前插入元素e */
LinkList p=(*L)->next,s; /* p指向头结点 */
int j=0;
if(i<=0||i>ListLength(*L)+1) /* 无法在第i个元素之前插入 */
return ERROR;
while(j<i-1) /* 寻找第i-1个结点 */
{
p=p->next;
j++;
}
s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */
s->data=e; /* 插入L中 */
s->next=p->next;
p->next=s;
if(p==*L) /* 改变尾结点 */
*L=s;
return OK;
}
Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) /* 改变L */
{ /* 删除L的第i个元素,并由e返回其值 */
LinkList p=(*L)->next,q; /* p指向头结点 */
int j=0;
if(i<=0||i>ListLength(*L)) /* 第i个元素不存在 */
return ERROR;
while(j<i-1) /* 寻找第i-1个结点 */
{
p=p->next;
j++;
}
q=p->next; /* q指向待删除结点 */
p->next=q->next;
*e=q->data;
if(*L==q) /* 删除的是表尾元素 */
*L=p;
free(q); /* 释放待删除结点 */
return OK;
}
void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType))
{ /* 初始条件:L已存在。操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi() */
LinkList p=L->next->next; /* p指向首元结点 */
while(p!=L->next) /* p不指向头结点 */
{
vi(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
Josephu問題:據說著名猶太歷史學家 Josephus有過以下的故事:在羅馬人佔領喬塔帕特後,39 個猶太人與Josephus及他的朋友躲到一個洞中,39個猶太人決定寧願死也不要被敵人找到,於是決定了一個自殺方式,41個人排成一個圓圈,由第1個人開始報數,每報數到第3人該人就必須自殺,然後再由下一個重新報數,直到所有人都自殺身亡為止。然而Josephus 和他的朋友並不想遵從,Josephus要他的朋友先假裝遵從,他將朋友與自己安排在第16個與第31個位置,於是逃過了這場死亡遊戲。 如何用環狀鏈結串列來求解Josephu問題?
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