静态链表,也是线性存储结构的一种,它兼顾了顺序表和链表的优点于一身,可以看做是顺序表和链表的升级版。 使用静态链表存储数据,数据全部存储在数组中(和顺序表一样),但存储位置是随机的,数据之间"一对一"的逻辑关系通过一个整形变量(称为"游标",和指针功能类似)维持(和链表类似)。 创建一个足够大的数组,假设大小为 6
接着,在将数据存放到数组中时,给各个数据元素配备一个整形变量,此变量用于指明各个元素的直接后继元素所在数组中的位置下标
通过 "数组+游标" 的方式存储具有线性关系数据的存储结构就是静态链表。
静态链表存储数据元素也需要自定义数据类型,至少需要包含以下 2 部分信息: 数据域:用于存储数据元素的值; 游标:其实就是数组下标,表示直接后继元素所在数组中的位置;
typedef struct { int data;//数据域 int cur;//游标 }component;
静态链表还不够完整,静态链表中,除了数据本身通过游标组成的链表外,还需要有一条连接各个空闲位置的链表,称为备用链表。 备用链表的作用是回收数组中未使用或之前使用过(目前未使用)的存储空间,留待后期使用。也就是说,静态链表使用数组申请的物理空间中,存有两个链表,一条连接数据,另一条连接数组中未使用的空间。 通常,备用链表的表头位于数组下标为 0(a[0]) 的位置,而数据链表的表头位于数组下标为 1(a[1])的位置。 静态链表中设置备用链表的好处是,可以清楚地知道数组中是否有空闲位置,以便数据链表添加新数据时使用。比如,若静态链表中数组下标为 0 的位置上存有数据,则证明数组已满。
在数据链表未初始化之前,数组中所有位置都处于空闲状态,因此都应被链接在备用链表上
备用链表摘除节点最简单的方法是摘除 a[0] 的直接后继节点;同样,向备用链表中添加空闲节点也是添加作为 a[0] 新的直接后继节点。因为 a[0] 是备用链表的第一个节点,我们知道它的位置,操作它的直接后继节点相对容易,无需遍历备用链表,耗费的时间复杂度为 O(1)。
#include <stdio.h> #define maxSize 6 typedef struct { int data; int cur; }component; //将结构体数组中所有分量链接到备用链表中 void reserveArr(component *array); //初始化静态链表 int initArr(component *array); //输出函数 void displayArr(component * array,int body); //从备用链表上摘下空闲节点的函数 int mallocArr(component * array); int main() { component array[maxSize]; int body=initArr(array); printf("静态链表为:\n"); displayArr(array, body); return 0; } //创建备用链表 void reserveArr(component *array){ for (int i=0; i<maxSize; i++) { array[i].cur=i+1;//将每个数组分量链接到一起 array[i].data=-1; } array[maxSize-1].cur=0;//链表最后一个结点的游标值为0 } //提取分配空间 int mallocArr(component * array){ //若备用链表非空,则返回分配的结点下标,否则返回 0(当分配最后一个结点时,该结点的游标值为 0) int i=array[0].cur; if (array[0].cur) { array[0].cur=array[i].cur; } return i; } //初始化静态链表 int initArr(component *array){ reserveArr(array); int body=mallocArr(array); //声明一个变量,把它当指针使,指向链表的最后的一个结点,因为链表为空,所以和头结点重合 int tempBody=body; for (int i=1; i<4; i++) { int j=mallocArr(array);//从备用链表中拿出空闲的分量 array[tempBody].cur=j;//将申请的空闲分量链接在链表的最后一个结点后面 array[j].data=i;//给新申请的分量的数据域初始化 tempBody=j;//将指向链表最后一个结点的指针后移 } array[tempBody].cur=0;//新的链表最后一个结点的指针设置为0 return body; } void displayArr(component * array,int body){ int tempBody=body;//tempBody准备做遍历使用 while (array[tempBody].cur) { printf("%d,%d ",array[tempBody].data,array[tempBody].cur); tempBody=array[tempBody].cur; } printf("%d,%d\n",array[tempBody].data,array[tempBody].cur); }